7050-T7451鋁合金攪拌摩擦焊組織及性能分析

7050鋁合金是一種可熱處理強(qiáng)化的超硬鋁合金材料,熔鑄方便,成形性好,具有良好的綜合性能。由于鋁合金弧焊時(shí)焊縫經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生氣孔、裂紋、咬邊等缺陷,特別是對(duì)于熱處理強(qiáng)化的超高強(qiáng)鋁合金,其弧焊焊接性更差,極易出現(xiàn)熱裂紋,嚴(yán)重阻礙了7050鋁合金在工業(yè)中的應(yīng)用。攪拌摩擦焊(FSW)作為一種高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、低成本的新型焊接方法對(duì)7xxx系高強(qiáng)鋁合金可以進(jìn)行很好的焊接。本文選取8mm的7050-T7451鋁合金板進(jìn)行單道對(duì)接攪拌摩擦焊實(shí)驗(yàn),并對(duì)接頭的組織和力學(xué)性能進(jìn)行了分析。

焊接試驗(yàn)用材料為8mm厚的7075-T7451鋁合金,攪拌頭材料采用H13熱作模具鋼?；瘜W(xué)腐蝕液為15mlHCl+1mlHF+2.5mlHNO3+95mlH2O;在顯微鏡OptelicsTMS130下觀察焊合區(qū)的組織特征;在CSS-44100電子多功能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行拉伸試驗(yàn);在HX-1000顯微硬度計(jì)上進(jìn)行硬度測(cè)量。

焊核區(qū)發(fā)生連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶形成細(xì)小的等軸晶;熱機(jī)影響區(qū)在機(jī)械力和熱循環(huán)的作用下呈條弧狀組織;熱影響區(qū)的組織晶粒發(fā)生粗化。當(dāng)轉(zhuǎn)速為375r/min、焊速為100mm/min時(shí)，接頭抗拉強(qiáng)度較高，可達(dá)到母材的88.6%。焊縫硬度的分布呈現(xiàn)“W”形，較小值基本出現(xiàn)在后退側(cè)熱機(jī)影響區(qū)與熱影響區(qū)的過渡處。