焊接速度对7075铝合金搅拌摩擦焊接头强度和微观组织的影响
发布时间:2014-10-24 06:13
作者:互联网
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7075为Al-Zn-Mg-Cu系
铝合金,它是
热处理强化
铝合金,具有高的比
强度和
硬度、良好的加工性等特点,适宜作为承受较大负荷的结构材料,广泛应用于飞机机身、机翼梁、机舱壁板等结构件的制造,是航空、航天工业中不可缺少的重要材料。7075铝合
金主要采用惰性气体保护焊(MIG),但焊后焊缝中容易出现
裂纹、
热影响区软化、对
应力集中敏感等问题。搅拌
摩擦焊(FSW)作为一种革命性的固相连接方法,它可以更好地保持母材力学性能,减少或避免采用熔焊方法时产生的
焊接缺陷。本文对7075铝合金
薄板进行FSW,研究了焊接速度对其焊接接头强度和微观组织的影响,为7075铝合金FSW的
工艺参数选择提供参考。试验用材为T6态7075铝合金,其化学成分(质量分数,%)为:1.68Cu,2.51Mg,0.26Mn,0.15Cr,0.2Fe,5.75Zn,余量为Al;其σb=487MPa,σ0.2=420MPa,δ=9.5%。焊接试板的尺寸为250mm×100mm×2mm。搅拌头材料为
镍基高温合金DZ125,搅拌针为圆柱形,搅拌针与轴肩直径比为1∶3。焊接时搅拌针倾斜角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。试验时搅拌头旋转速度(ω)恒定为950r/min,焊接速度(v)分别为95、118、150和190mm/min。焊接速度对FSW接头的焊核区、
前进侧热机影响区、返回侧热机影响区的组织形貌和
沉淀相的尺寸、分布
密度有较大的影响,进而对接头的力学性能产生影响。适宜的焊接速度有利于控制热机影响区的组织形貌,避免产生
界面线,获得高性能的焊接接头。在搅拌头的旋转和搅拌作用下,7075铝合金的
底部包铝层会被卷入到焊缝中,并且由于包铝层和铝合金不能熔合在一起,从而会影响接头的力学性能。当搅拌头旋转速度为950r/min、焊接速度为150mm/min时,焊接接头的强度达到最大值,为447.1MPa。(榕霖)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。