机械工程学报 ›› 2017, Vol. 53 ›› Issue (4): 43-48.doi: 10.3901/JME.2017.04.043
杜波1, 孙转平1,2, 杨新岐1, 崔雷1
DU Bo1, SUN Zhuanping1,2, YANG Xinqi1, CUI Lei1
摘要:
采用2A14-T6铝合金圆锥塞棒和10 mm厚2219-T87铝合金板材进行异种铝合金摩擦圆锥塞焊工艺试验。对异种铝合金摩擦锥塞焊接头的缺陷特征、微观组织、强化相分布、力学性能及拉伸断口形貌进行观察与测试。结果表明:在焊接转速为7 500 r/min,焊接压力为30 kN和35 kN时得到了无缺陷的摩擦塞焊接头;摩擦塞焊接头可分为塞棒区(Plug metal, PM)、塞棒焊缝热力影响区(Plug thermo-mechanically affected zone, PTMAZ)、摩擦界面区(Friction interface zone, FIZ)、热力影响区(Thermo-mechanically affected zone, TMAZ)、热影响区(Heat affected zone, HAZ)和母材区(Base metal, BM)六部分;硬度测试结果显示,母材区硬度最高,塞棒区和塞棒焊缝热力影响区硬度略低于母材,热力影响区和热影响区最低。摩擦塞焊接头的抗拉强度最高可达312 MPa,伸长率可达4.1%;接头在下表面HAZ与TMAZ的交界处起裂,自下表面向上表面扩展,经过TMAZ,最终在上表面的PTMAZ断裂,断口呈韧窝形貌。