7022铝合金搅拌摩擦焊焊接区的组织与力学性能.pdfVIP

华南理工大学学报(自然科学版) JoumalofSoumChina of V01．38NO．1l 第38卷第ll期 UniVersity Technology 20lO 20lO年11月 Science November (Natural Edition) 7022铝合金搅拌摩擦焊焊接区的组织与力学性能宰 汪洪峰1 左敦稳” 王珉1 李光2 董春林2 (1．南京航空航天大学机电学院，江苏南京210016；2．北京航空制造工程研究所，北京100024) 摘要：以厚度为lOmm的7022铝舍金为对象进行搅拌摩擦焊接试验，研究了搅拌摩擦 焊工艺参数对接头组织和力学性能的影响．结果表明：焊接接头具有良好的力学性能，在 搅拌头转速为400r／min、焊接速度为100m∥min时，7022铝合金的搅拌摩擦焊接头抗拉 强度和屈服强度分别达615MPa和533MPa。均超过了母材；焊接接头的显微硬度略低于 母材；断口形貌分析表明，7022铝合金搅拌摩擦焊接件拉伸断裂为韧性断裂． 关键词：搅拌摩擦焊；7022铝合金；显微组织；力学性能；断口形貌 中图分类号：7rG44 7022铝合金具有密度低、重量轻、比强度高、导擦焊的研究未见报道．文中以已有的铝合金搅拌摩 电与导热性好等优点，在航空、航天、船舶、汽车等领 擦焊相关知识为基础，研究T6状态的7022铝合金 域具有广泛的应用前景．尤其是在航空领域，为了减 搅拌摩擦焊焊接工艺参数对其力学性能的影响，为 轻飞机的结构重量，提高速度和运载能力，常将 进一步优化焊接工艺参数提供依据，并为其工业化 7022铝合金作为飞机结构框架零件的材料，其用量应用提供理论基础． 日益增加¨1． 7022铝合金一般采用传统的熔化焊接技术进1 实验 行连接，如钨极氩弧焊、激光焊接等，但这些焊接过 1．1 实验材料与方法 程中易造成热裂纹及各种缺陷，从而制约了7022铝 选用厚度为10mm的7022铝合金轧制板材为 合金在工业中的应用．搅拌摩擦焊(FSw)是一种固 相焊接技术，它通过高速旋转的搅拌头与被焊材料 实验材料，热处理状态为T6，加工成尺寸为300nun× 间生成的摩擦热而实现连接旧。3J，可避免7022铝合100mm×10mm的实验用板坯，再对两块板材进行 金的焊接裂纹及各种缺陷． 搅拌摩擦焊，接头形式为对接．7022铝合金的化学 作为铝合金材料的先进焊接技术，开展7022铝成分如表l所示． 合金的搅拌摩擦焊研究十分重要．目前国内外学者对 表l 7022铝合金的化学成分 铝合金搅拌摩擦焊进行了相关的研究，如郭晓娟、金 ％ Tablel Chemical of7022aluminum c咖position alloy 玉花和l(im等开展的1420铝锂合金、2024一M铝合 样品 Si Fe Cu Mg Cr Mn zn Al