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HotWorkingTechnolog2022,Vol.51,No.9

超声辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接焊工艺研究

吴双连I,郭志成I,刘雪松2

(1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266111;2.哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室，黑

龙江哈尔滨150001)

摘要：在铝/钢异种材料的搅拌摩擦搭接焊中，存在着连续分布的界面金属间化合物层，阻碍了元素的扩散与界

面冶金结合，严重制约了接头力学性能的进一步提升。以6061铝合金和301L钢为研究对象，在搅拌摩擦搭接过程中

施加下置式的超声振动以提高界面铝侧材料的强塑性流变，从而抑制金属间化合物的过度生长，提升接头强度。研究表

明，施加超声激励后，铝/钢FSLW接头搭接界面连续金属间化合物层平均厚度由10pjn减薄到6am。同时，搭接接头

的抗拉载荷提升27.9%。

关键词：搅拌摩擦搭接焊；铝/钢异种材料;辅助超声；力学性能

DOI:10.14158/j・cnki・1001-3814.

中图分类号：TG45319文献标识码：A文章编号：1001-3814(2022)09-0032-03

StudyonFrictionStirLaWeldingofAluminum/SteelDissimilarMaterials

underAssistedUltrasonic

WUShuanglian1,GUOZhicheng1,LIUXuesong2

(1.CRRCQingdaoSifangCo.,Ltd.,Qingdao266111,China;2.StateKeLaboratorofAdvancedWeldingandJoining,

HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)

Abstract:Inthefrictionstirlapwelding(FSLW)ofaluminum/steelmaterials,continuousintermetalliccompound(IMC)

layerhindersthediffusionofelementsandthemetallurgicalbondingofinterface,whichrestrictsthefurtherimprovementof

thejointmechanicalproperty.Taking6061aluminumalloand30ILsteelastheobject,ultrasonicvibrationwasintroduced

intotheFSLWprocesstoincreasestrongplasticflowatthesideofaluminummaterial,whichinhibitsexcessivegrowthof

IMCs,therebimprovingthejointstrength.Theresultsshowthatwithassistedultrasonic,theaveragethicknessofthe

continuousIMClayerattheFSLWjointinterfaceisreducedfrom10|imto6pim,andthetensileloadofthejointisincreased

b27.9%.

Keywords:frictionstirlapwelding;aluminum/steeldissimilarmaterials;assistedultrasonic;mechanicalpropert