鋁合金擠壓型材有整體性好、結(jié)構(gòu)減重明顯以及制造精度高等優(yōu)點(diǎn)，在航空、航天和軌道交通等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用[1] 6005A鋁合金型材的耐蝕性和綜合力學(xué)性能優(yōu)異，廣泛用于制造軌道交通領(lǐng)域列車的車體[1~4] 但是，擠壓工藝要求擠壓型材的幅寬不超過1 m，因此制造列車車體時(shí)不可避免地涉及鋁合金型材的焊接 攪拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)有綠色環(huán)保、優(yōu)質(zhì)高效、接頭變形小和殘余應(yīng)力低等優(yōu)點(diǎn)，成為焊接鋁合金型材極受關(guān)注的技術(shù)，已用于焊接列車車體的頂棚、側(cè)墻、地板等部件[4~6] 軌道列車的服役時(shí)間長達(dá)30年，在長期高速運(yùn)行中承受的交變載荷使車體的焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生疲勞破壞 疲勞斷裂是列車車體焊接結(jié)構(gòu)最常見的失效形式，也是軌道列車車體結(jié)構(gòu)件的關(guān)鍵考核指標(biāo) 采用FSW制造的鋁合金列車車體，其靜態(tài)力學(xué)性能與熔化焊相比有所提高，但是FSW工藝使焊縫區(qū)產(chǎn)生一些特殊的微觀特征結(jié)構(gòu)，其中“S”線最為典型 Sato等[7]證實(shí)，進(jìn)行FSW時(shí)鋁合金對接面上的氧化膜在劇烈攪動(dòng)破碎后，“S”線是隨著材料流動(dòng)重新分布形成的宏觀連續(xù)的特殊結(jié)構(gòu) 通?！癝”線對FSW接頭的高周疲勞性能影響不大，但是也有研究發(fā)現(xiàn)，“S”線的存在使鋁合金FSW接頭的疲勞強(qiáng)度降低，裂紋在根部“S”線處優(yōu)先萌生[8] 目前關(guān)于“S”線對動(dòng)載下的FSW接頭疲勞性能的影響，仍然沒有共識 焊接列車車體型材時(shí)，為了提高生產(chǎn)效率有時(shí)對焊接對接面不進(jìn)行機(jī)械打磨或只進(jìn)行簡單的處理 同時(shí)，在實(shí)際生產(chǎn)中焊接速度較高、材料的流動(dòng)能力減弱，使表面氧化物的破碎程度降低 因此，需要澄清這種焊接工況對接頭疲勞性能的影響 本文選取列車車體常用的6005A-T6鋁合金型材為研究對象，用較高的焊接速度(1000 mm/min)進(jìn)行FSW，分別對對接面機(jī)械打磨和不機(jī)械打磨，研究兩種FSW接頭的高周疲勞性能 1 實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)用6005A-T6鋁合金型材的主要化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù), %)列于表1 Table 1 表1 表16005A-T6鋁合金的化學(xué)成分 Table 1Chemical composition of 6005A-T6 Al alloy (mass fraction, %) Material Mg Si F