在軌道列車的高速運行過程中，車體中的焊接接縫可能發(fā)生疲勞破壞 軌道列車車體結(jié)構(gòu)件的疲勞斷裂，是焊接結(jié)構(gòu)失效的一種主要形式 攪拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)，是鋁合金列車車體制造中最受關(guān)注的焊接技術(shù) 由于其熱輸入低，熱變形小、殘余應(yīng)力低，特別適合列車車體這種大型框架結(jié)構(gòu)的精密焊接 目前，國內(nèi)外已將FSW技術(shù)用于制造高速列車的車體 FSW是一種固相焊接技術(shù)，焊縫區(qū)的組織具有細化的鍛造態(tài)組織，接頭的力學性能尤其是疲勞性能優(yōu)于熔化焊接的接頭[1,2,3] 但是，影響鋁合金焊接接頭疲勞性能的因素很多，包括接頭的表面質(zhì)量、焊縫區(qū)的微觀組織、殘余應(yīng)力以及第二相粒子等 尤其是FSW焊縫中的特殊“S”線(包括根部殘留氧化膜部分)組織，雖然對接頭的靜態(tài)力學性能影響不大，但是顯著影響接頭的動態(tài)疲勞性能，使疲勞性能明顯降低[4,5] Zhou等[4]的研究結(jié)果表明，“S”線使5083和2024的FSW接頭的疲勞性能分別降低35%和55%，且疲勞斷裂時優(yōu)先在根部“S”線處開裂 “S”線的形貌和存在形態(tài)，與焊接過程中材料的流動行為密切相關(guān)[6] Sato等[7]的研究證實，形成“S”線的原因是攪拌針的劇烈攪動使母材(Base Material, BM)對接面的氧化膜破碎而隨材料流動并重新分布 在鋁合金FSW前對工件對接面進行機械打磨處理可去除原始的氧化膜，但是鋁在空氣中極易氧化生成致密的氧化膜薄層 因此，即使焊前進行機械打磨，焊核區(qū)(Nugget Zone, NZ)的“S”線仍然存在[8] 制造列車的材料多為長直的板材或型材，機械打磨的工作量非常大 同時，人工處理不僅費時費力且難以統(tǒng)一標準，還給焊接制造帶來不確定性 因此，在鋁合金FSW前只進行簡單的表面除油污處理而不進行機械打磨，可節(jié)約成本、提高生產(chǎn)效率 在高速列車車體的制造過程中高速度焊接可提高生產(chǎn)效率，但是使FSW過程中材料的流動性降低，不利于氧化膜的破碎，使“S”線更為明顯 鑒于此，本文對制造高速列車車體用的6082鋁合金實行1000 mm/min的高速度FSW，焊前對BM分別進行不機械打磨和機械打磨兩種處理，研究兩種FSW接頭的疲勞斷裂行為 1 實驗方法 實驗用材料為6082-T6鋁合金，尺寸為1000 mm×200 mm×6 mm，其主要化學成分(質(zhì)量分數(shù), %)列于表1 Ta