母材相对位置对搅拌摩擦焊接铝/铜异种金属接头性能的影响

铝、铜两种金属性能差异较大,用常规焊接方法难以实现连接,极大地限制了铝/铜复合接头的质量和应用范围.利用搅拌摩擦焊接技术成功焊接了防锈铝合金/紫铜异种金属的对接接头,通过焊缝接头表面宏观形貌观察、接头横断面组织分析及接头的抗拉强度分析母材相对位置对铝/铜搅拌摩擦焊接头性能的影响.结果表明,搅拌针相对配合面存在偏移的情况下,母材铜板放置在返回侧时,焊缝接头的成形性好;接头的组织形貌出现明显的"洋葱"环状;接头的最大抗拉强度达到225 MPa,可达母材紫铜抗拉强度的76.3%;接头断裂多发生在前进侧热影响区或接头的焊核区域.

母材相对位置对航天异种高强铝合金FSW接头组织性能的影响机理

采用搅拌摩擦焊实现了陶铝/2219-C10S这两种航天高强铝合金的固相焊接,重点研究了母材相对位置对接头力学性能与微观组织的影响机理。结果表明,将2219铝合金置于后退侧得到的接头经历了更高温度的焊接热循环,导致异种搅拌摩擦焊接接头薄弱区(2219Al侧靠近热机影响区的焊核区)晶粒组织较为粗大,同时分布着尺寸较大且分布密度较低的Al_(2)Cu和Al_(2)0Cu_(2)Mn_(3)第二相颗粒,使得接头力学性能降低。与此相比,将2219铝合金置于前进侧降低了焊接热作用,并促进了焊核区材料流动,获得了细小的晶粒组织,同时在焊核区发生了Ti和B元素由陶铝侧向2219Al侧扩散的现象,诱发了细小的TiB_(2)相的形成,此时接头中弥散均匀分布的细小Al_(20)Cu_(2)Mn_(3)、Al_(2)Cu和TiB_(2)第二相使得接头具有较好的力学性能。研究结果为异种航天高强铝合金的高质量搅拌摩擦焊接提供了理论依据和技术基础。