冷喷铝涂层对2024铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

来源：机械工程学报杂志2015年第22期北京时间：

作者：张志函, 蒋若蓉, 李文亚

单位：1. 西北工业大学材料学院 西安 710072；；2. 西北工业大学凝固技术国家重点实验室 西安 710072

摘要：冷喷涂层为搅拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)接头提供了良好的防腐效果，但冷喷涂层对FSW接头力学性能的影响尚不明确。基于此，本研究通过拉伸和疲劳试验研究冷喷涂层对2024-T3铝合金接头力学性能的影响，并采用透射电子显微镜(Transmission electron microscope, TEM)与差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry, DSC)表征冷喷涂前后接头显微组织的变化。试验结果表明，在2024-T3铝合金FSW接头上制备冷喷涂层后，接头的力学性能得到了一定改善，其抗拉强度从393.3 MPa提高到420.0 MPa，伸长率从4.3%增加到6.9%。当疲劳循环次数为1×107时，喷涂后的FSW接头在50%存活率下的疲劳强度比焊态高29.1%，在95%存活率下的比焊态高30.9%。TEM和DSC结果表明，喷涂后焊核区S相的数量、Cu与Mg原子偏聚区体积分数明显增多，这可能是接头力学性能提升的内在原因。

关键词：搅拌摩擦焊,冷喷涂,力学性能,铝合金；

基金资助：凝固技术国家重点实验室自主课题(108-QP-2014)、北京科技大学新金属材料国家重点实验室开放课题(2013-ZD07)和中央高校基本科研业务费专项资金(3102014JC02010404)资助项目