随着航空工业的不断发展，对材料的疲劳和断裂性能的要求越来越高，高纯化是保证这些性能的有效措施。7075铝合金通过对铁和硅等杂质元素的控制，从而提高其疲劳和断裂等性能，因此7075铝合金强度高、塑性好，广泛用于航空领域，可制造各种类型飞机的主要受力构件，如蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、骨架等零部件。但这种超硬铝合金焊接性较差，采用传统熔焊方法进行焊接时，易产生焊缝金属凝固裂纹及近缝区母材液化裂纹；焊缝脆性大，对应力集中敏感；热影响区软化，接头拉伸性能和疲劳性能差，这些都限制了7075高强铝合金的进一步应用。搅拌摩擦焊(FSW)是一种全新的固相连接技术，它的出现为铝合金的连接提供了新思路，本文拟对7075铝合金薄板进行FSW，并对焊接接头的力学性能和微观组织进行测试和分析，为7075铝合金FSW在生产中的应用提供必要的试验数据和理论支撑。
实验用材为T4态7075铝合金，其化学成分(质量分数，%)为：1.68Cu，2.51Mg，0.26Mn，0.15Cr，0.20Fe，5.75Zn，余量为Al；其σb=487MPa，σ0.2=420MPa，δ=9.5%。焊接试板尺寸为250mm×100mm×2mm。焊接设备采用铣床改造的搅拌摩擦焊机，该设备的焊接速度可在23.5～1180mm/min范围内调节，搅拌头旋转速度的范围为37.5～1500r/min，搅拌头的倾角可任意调节。搅拌头材料为DZ125镍基高温合金，搅拌针为圆柱形，搅拌针与轴肩直径比为1∶3。焊接时搅拌针的倾斜角为2°，轴肩下压量控制在0.15mm左右，搅拌头旋转方向为顺时针方向，试验工艺参数如表1所示。焊接后制成拉伸试样测试各工艺参数下接头的强度和伸长率及显微硬度。表1 工艺试验规范参数及焊接接头拉伸试验结果

编号	旋转速度 n/(r·min-1)	焊接速度 v/(mm·min-1)	平均强度 σb/MPa	平均伸长率 δ(%)
1	750	95	474.5	3.1
2	750	118	301.8	2.9
3	750	150	353.1	2.9
4	750	190	357.6	1.5
5	950	95	253.2	1.9
6	950	118	315.9	2.3
7	950	150	447.1	4.7
8	950	190	325.8	2.9
9	1180	95	286.7	2.3
10	1180	118	255.3	2
11	1180	150	275.4	1.7
12	1180	190	325.1	1.8
13	1500	95	259.8	1.9
14	1500	118	317.9	1.6
15	1500	150	389.2	2.3
16	1500	190	262.7	1.3

当搅拌头转速低时，焊缝表面比较光滑；搅拌头转速高时，焊缝表面比较粗糙。当旋转速度为750r/min、焊接速度为95mm/min时，7075铝合金焊接接头的强度最高，达到母材抗拉强度(487MPa)的97.4%，并且其伸长率也较高(为3.1%)。当旋转速度为950r/min、焊接速度为150mm/min时焊接接头的伸长率最好，为4.7%。在不同的焊接工艺参数下，焊接接头的显微硬度分布比较复杂，但总的来说，焊核区的硬度值高于母材，热影响区的硬度最低。(榕霖)

备注：数据仅供参考，不作为投资依据。