工艺参数对Ti/Zn/Al异种金属搅拌摩擦焊接头力学性能的影响

以3 mm厚2A14铝合金和TC4钛合金为对接材料,0.05 mm厚Zn薄片为中间层材料进行搅拌摩擦焊对接。研究了不同焊接参数对钛/铝异种金属搅拌摩擦焊对接接头宏观形貌、微观组织、力学性能的影响。结果表明:当焊接速度为75 mm/min,旋转速度为375~950 r/min,偏移量2.5 mm时,均可获得表面成形良好的焊接接头。但随着旋转速度的增加,焊缝表面粗糙度先减小后增大,而对接接头抗拉强度逐渐降低;当旋转速度为600 r/min,焊接速度从60mm/min增大到95 mm/min时,焊缝的飞边逐渐减少。当旋转速度为375 r/min,焊接速度为75 mm/min,偏移量2.5 mm时,抗拉强度达到最大值237.3 MPa,达铝合金母材抗拉强度的56.7%。

中间层材料对Ti/Al搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响

以厚度0.05 mm的Zn或Ni箔作为中间层材料,对3 mm厚的2A14铝合金和TC4钛合金进行搅拌摩擦焊焊接。研究了不同工艺参数下Zn和Ni对Ti/Al异种金属搅拌摩擦焊接头组织和性能的影响。结果表明:当添加Zn中间层时,在旋转速度为375 r/min、焊接速度为75 mm/min时,接头抗拉强度达到237.3 MPa,为铝合金母材抗拉强度的56.7%。同样参数下,添加Ni中间层后,能显著减少接头中脆性相TiAl_3,接头抗拉强度提高到285.3 MPa,达到铝合金母材抗拉强度的68%。接头断裂方式呈脆性+韧性混合型断裂。