铝/铜异种金属双面搅拌摩擦焊接成形及接头力学性能

摘要：

对12 mm厚的1060纯铝与T2紫铜进行了双面搅拌摩擦焊接,研究了焊接速度对焊缝成形与接头力学性能的影响.结果表明:在搅拌头转速为600 r/min的条件下,当焊接速度为30～50 mm/min时,焊接速度对接头力学性能影响较小,接头均断裂于铝母材一侧;当焊接速度为30 mm/min时,获得了无缺陷的焊接接头;当焊接速度为40～50 mm/min时,接头出现扁平状小孔洞缺陷,此时,由于搅入焊缝的铜与铝混合形成复合材料结构,增强了焊缝性能,因此,其接头强度仍高于纯铝母材的;当焊接速度超过60 mm/min时,热输入降低引起材料流动不足,在接头内形成贯穿焊缝的孔洞缺陷,使接头承载面积减小,抗拉强度降低.搅拌区中部受到搅拌头两次热力搅拌作用,硬度最高.此外,由于第一道焊缝引起工件变形,在相同下压量的情况下,第二道焊缝相对于第一道焊缝压力略低、热输入较小,使得焊缝底部(即第二道焊缝)的硬度低于焊缝上部(即第一道焊缝)的,且第二道焊缝更易出现孔洞缺陷.综合考虑焊接效率和接头性能,50 mm/min为最优焊接速度,此时接头性能与铝母材的相当,抗拉强度为75.6 MPa,伸长率为26％.

关键词：铝/铜异种焊接、双面搅拌摩擦焊、焊缝成形、力学性能、焊接速度

所属期刊栏目：32

分类号：TG456.9(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金;国网河南省电力公司科技计划

在线出版日期：2022-12-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：2556-2567