焊接参数对AlCuLi合金搅拌摩擦焊接头微观结构和力学性能的影响.pdf

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1、第48卷第9期金扁学玫VlO1．48NO．92012年9月第1109—1115页ACTAMETALLURGICASINICASept．2012Pp．1109—1115焊接参数对A1CuLi合金搅拌摩擦焊接头微观结构和力学性能的影响王东)董春林。)肖伯律)高崇)何淼。)栾国红。)马宗义)1)中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室，沈阳1100162)中航工业北京航空制造工程研究所，北京100024摘要在不同的搅拌头转速及焊接速度下，对2miD．厚A1CuLl合金进行了搅拌摩擦焊接．结果表明，焊核区由细小等轴

2、再结晶晶粒组成．随搅拌头转速增加，晶粒尺寸逐渐增加；随焊接速度增加，晶粒尺寸略有减小．TEM分析表明，焊核区的析出相大部分溶解，在随后的冷却过程中形成粗大的析出相，而在热影响区析出大量的粗大平衡相．在较低的焊接速度(80mm／min)下，接头在热影响区的硬度最低点发生断裂，随搅拌头转速增加，接头强度逐渐升高，最高可达母材的87％，延伸率约为10％．而在较高的焊接速度(200mm／min)下，搅拌头转速较低时，焊核区材料流动不充分，样品在焊核处发生断裂，强度较低，sEM分析表明，断口出现材料流动不充分导致的缺陷；随搅拌

3、头转速增加，断口处缺陷明显减少，对强度影响不显著，接头强度可达母材的84％．关键词搅拌摩擦焊，A1一Li合金，力学性能，显微组织，再结晶中图法分类号TG146．2文献标识码A文章编号0412-1961(2012)09—1109-07EFFECToFWELDINGPARAMETERS0NMICR0STRUC．TUREANDMECHANICALPR0PErIES0FFRICTIoNSTIRWELDEDAlCuLiALLoYJ0INTSⅣGDong11DⅣGunlin，0Bolii¨，GAOCong21，册ao21，LUA

4、NGuohong21，，ZongyJ1)ShenyangNationalLaboratoryforMaterialsScience，InstituteofMetalResearch，ChineseAcademyofSciences，Shenyang1100162)AVICBeijingAeronauticalManufacturingTechnologyResearchInstitute，Beijing100024Correspondent：MAZongyi，professor,Te：(024)83978908}Fa

5、x：(024)83978908，E—mail：zyma@imr，ac．cnSupportedbyGAD尸re—researchFoundationofChina(No．914OA18050109HK55)Manuscriptreceived2012—03—31．inrevisedform2012—05—23ABSTRACTFrictionstirweldingfFSW)ofanovelAlCuLialloywasconductedtoinvestigatetheefectofweldingparametersonth

6、emicrostructureandmechanicalpropertiesofthe{oints．ThefineandequiaxeddynamicallyrecrystallizedgrainswereobservedinthenuggetzonefNZ1．Astherotationrateincreased，thesizeofthegrainsintheNZincreased．Howeverwithincreasingtheweldingspeed，thesizeofthegrainsintheNZdecrea

7、sedslightly．TEManalysesindicatedthatmostoftheprecipitatesintheNZdissolvedintothematrixduringFSWandsomecoarseprecipitatesformedduringsubsequentcoolingprocess．Moreover，manycoarseprecipitateswereobservedintheheataffectedzonefHAZ)duetotheFSWthermalcycle．Atalowweldi

8、ngspeedof80mm／min．theultimatetensilestrengthofthe{ointsincreasedastherotationrateincreasedandcouldreachupto442MPawhichwas87％ofthatofthebasemeta1．Allofthe{ointsfailedinthelow