2195铝锂合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接工艺研究

• Published in: 材料工程 Vol. 49; no. 5; pp. 122 - 129
• Main Authors: 石磊, 戴翔, 武传松, 傅莉
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西北工业大学 凝固技术国家重点实验室,西安 710072%山东大学 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南 250061%西北工业大学 凝固技术国家重点实验室,西安 710072 20.05.2021; 山东大学 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南 250061
• Subjects: 搅拌摩擦焊接; 力学性能; 超声振动; 铝锂合金
• ISSN: 1001-4381
• DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2020.000735

TG453; 采用新型超声振动辅助搅拌摩擦焊接设备实现了4 mm厚的2195铝锂合金轧制板的焊接,比较和分析了施加超声对焊缝宏观金相组织、显微硬度与接头拉伸性能的影响,研究了工艺参数对铝锂合金超声振动辅助搅拌摩擦焊缝成形及接头力学性能的影响规律.结果表明:在相同工艺参数条件下,施加超声振动能量能够改善2195铝锂合金搅拌摩擦焊接成形性,促使焊核区塑性材料流动增强,同时减少甚至消除常规搅拌摩擦焊接头内部的孔洞缺陷;在焊缝的上部及中部,由于超声的作用,焊核区的显微硬度得以提高,而焊缝底部变化不大;接头的断口均呈现出韧性断裂模式,施加超声振动能量后的接头的伸长率得以提高,其断口韧窝更加细小均匀;在所研究的工艺参数范围内,接头的最高抗拉强度为282.8 MPa,最大伸长率为11.5％.在转速为600 r/min,焊接速率为225 mm/min条件下,施加超声使接头抗拉强度提高了17.5 MPa,伸长率提高了3.7％.