异种铝合金摩擦塞补焊接头微观组织及性能

来源：机械工程学报杂志2017年第4期北京时间：

作者：杜波, 孙转平, 杨新岐, 崔雷

单位：1. 天津大学材料科学与工程学院 天津 300354；2. 天津长征火箭制造有限公司 天津 300451

摘要：采用2A14-T6铝合金圆锥塞棒和10 mm厚2219-T87铝合金板材进行异种铝合金摩擦圆锥塞焊工艺试验。对异种铝合金摩擦锥塞焊接头的缺陷特征、微观组织、强化相分布、力学性能及拉伸断口形貌进行观察与测试。结果表明：在焊接转速为7 500 r/min，焊接压力为30 kN和35 kN时得到了无缺陷的摩擦塞焊接头;摩擦塞焊接头可分为塞棒区(Plug metal， PM)、塞棒焊缝热力影响区(Plug thermo-mechanically affected zone， PTMAZ)、摩擦界面区(Friction interface zone， FIZ)、热力影响区(Thermo-mechanically affected zone， TMAZ)、热影响区(Heat affected zone， HAZ)和母材区(Base metal， BM)六部分;硬度测试结果显示，母材区硬度最高，塞棒区和塞棒焊缝热力影响区硬度略低于母材，热力影响区和热影响区最低。摩擦塞焊接头的抗拉强度最高可达312 MPa，伸长率可达4.1%;接头在下表面HAZ与TMAZ的交界处起裂，自下表面向上表面扩展，经过TMAZ，最终在上表面的PTMAZ断裂，断口呈韧窝形貌。

关键词：2A14-T6铝合金,力学性能,摩擦圆锥塞焊,微观组织,2219-T87铝合金；

基金资助：* 天津市应用基础与前沿技术研究基金资助项目(14JCZDJC38800); 20160620收到初稿，20160907收到修改稿;