鋁鋰合金攪拌摩擦搭接焊接頭組織與性能研究 總結(jié)： 摘要: 以厚度為1.5mm的5A90鋁鋰合金為研究對(duì)象，開(kāi)展了鋁鋰合金攪拌摩擦搭接焊工藝研究，分析不同焊接速度對(duì)搭接接頭組織及硬度的影響。結(jié)果表明：當(dāng)轉(zhuǎn)速為1200 r/min，焊接速度為100 mm/min時(shí)，焊接接頭組織致密，焊核區(qū)為細(xì)小均勻的等軸晶粒；熱機(jī)影響區(qū)出現(xiàn)彎曲或拉伸變形，熱影響區(qū)晶粒尺寸發(fā)生粗化。搭接接頭母材區(qū)的硬度最高，在熱機(jī)影響區(qū)和熱影響區(qū)硬度下降，在焊核區(qū)硬度上升。在焊核區(qū)與熱機(jī)影響區(qū)的交界處硬度會(huì)發(fā)生突變現(xiàn)象。 綱要： 1. 引言鋁鋰合金因具有低密度、高的比強(qiáng)度和比剛度、耐腐蝕以及良好的焊接性等優(yōu)異的綜合性能，已成為航空航天領(lǐng)域發(fā)展迅速的輕量化結(jié)構(gòu)材料 [1] 。由于焊接過(guò)程溫度低，因此具有焊后變形小、焊件力學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，是鋁鋰合金結(jié)構(gòu)件有效連接的先進(jìn)方法之一 [4] 。在焊接之前，可以先使用專用的研磨砂紙拋光鋁鋰合金重疊表面以除去成分復(fù)雜的氧化膜以及其它雜質(zhì)；焊接轉(zhuǎn)速為1200 r/min逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)插入待焊薄板的重疊位置，分別采用不同的焊接速度(100/200/300 mm/min)進(jìn)行攪拌摩擦搭接焊。試驗(yàn)后沿垂直焊縫方向截取試樣，對(duì)攪拌摩擦焊搭接接頭進(jìn)行宏觀及微觀組織觀察。3. 結(jié)果與討論3.1. 搭接接頭微觀組織圖1所示為5A90鋁鋰合金在攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度為1200 r/min時(shí)，分別在不同焊接速度下進(jìn)行攪拌摩擦Table 1. Composition analysis of 5A90 aluminum-lithium alloy (mass fraction, %)表1. 5A90鋁鋰合金的化學(xué)成分含量(質(zhì)量%) Figure 1. Microstructure of 5A90 Al-Li alloy lap joint at different welding speeds: (a) 100 mm/min; (b) 200 m/min; (c) 300 mm/min圖1. 5A90鋁鋰合金在不同焊接速度下的搭接接頭組：(a) 100 mm/min；(b) 200 m/min；(c) 300 mm/min搭接焊接頭組織，5A90鋁鋰合金經(jīng)過(guò)焊接之后會(huì)在其搭接接頭處形成除母材之外的3個(gè)不同的顯微組織區(qū)域：在搭接接頭焊縫的中心區(qū)域稱為焊核區(qū)(weld nugget zone, WNZ