2219铝合金与不锈钢惯性摩擦焊接接头组织与力学性能

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1、2219铝合金与不锈钢惯性摩擦焊接接头组织与力学性能MW张田仓首都航天机械公司中航工业北京航空制造工程研宄S异种金属的连接可实现节能、经济及减重的目标，成为航空航天、造船、铁路运输等领域的研究热点之一;而铝合金与不锈钢物理化学性能差异明显，成为异种金属中最难实现的连接接头之一。采用惯性摩檫焊接技术进行2219铝合金与不锈钢回转体的连接，分析不同焊接工艺参数下铝钢惯性摩擦焊接接头的显微组织与力学性能。结果表明，惯性摩擦焊接使铝钢接尖铝合金一侧形成了细品区和拉长晶区;EDS结果显示焊接界面处发生了Fe、A1等元素扩散。硬度测试结果

2、表明，在连接界面处-0.6X）.15mm范围内硬度值发生了明显的阶跃变化，该区域为受焊接热及变形作用的主要区域，硬度值高于母材。合理焊接工艺下获得的2219铝合金与不锈钢接头拉伸强度为235300MPa。铝钢惯性摩擦焊接断门以脆性断裂为主。关键词：2219铝合金;不锈钢;惯性摩檫焊;微观组织;力学性能;。Microstructureandmechanicalpropertiesofinertiafrictionweldedjointbetween2219aluminumalloyandstainlesssteelZHANGLi

3、naZHAOYanhuaZHANGTiancangHEShengchunYUANDehaiCapitalAerospaceMachineryCorporation;BeijingAeronauticalManufacturingTechnologyResearchInstitute,AICC;Abstract：Dissimilarmetaljoiningcanachievethegoalofenergysaving,economyandweightsaving,andreceivesconsiderableattentioni

4、nthefieldofaerospace,shipbuildingandrailwayetc.Sincealuminumandsteeldemonstratehavedifferentphysicalandchemicalproperties,itisdifficulttogainagoodjoint.Inertiafrictionweldingisusedtojoin2219aluminumalloyand304stainlesssteel,andthemicrostructureandmechanicalpropertie

5、sofinertiafrictionweldedjointareanalyzedunderdifferentweldingparameters.Theresultsshowthatthemicrostructureofaluminumalloysideisdividedintofine-grainarcandelongated-grainarea.TheEDXresultsdisplaythatdiffusionofelementsironandaluminumisobservedontheweldinginterface.T

6、hehardnesstestshowsthatthehardnessmakesastepchangeontheinterfacewithinthescopeof-0.60.15mm,whichisthemainareaaffectedbyfrictionheatanddeformation,andthehardnessofthisareaishigherthanthatofbasemetal.Thetensilestrengthofjointsarefrom235MPato300MPausingtheoptimizedpara

7、meters.Thefractureofthisinertiafrictionweldingmainlyappearsbrittlefracture.Keyword：2219aluminumalloy;stainlesssteel;inertiafrictionwelding;microstructure;mechanicalproperties;0前言异种金属的连接件，尤其是力学性能优良的金属与轻质、耐腐蚀金属的连接构件可充分发挥两种材料的性能优势，成为工程化应用的有效解决途径之一。目前在航空航天、造船、铁路运输等领域，异种

8、金属连接构件可在满足使用性能的前提下，实现节能、经济及减重的目标，由此引发重点关注，铝合金与不锈钢的构件连接则是其中研究热点之一［1-5］。铝合金与不锈钢的连接己通过螺栓连接和粘接的方式实现了工程化应用，但这些连接方式带来丫接头比强度低、结构增重等不足，铝合金与不锈钢的焊接技