热输入对5A06-6061铝合金搅拌摩擦焊接头断裂特征的影响

在自然冷却和压缩空气强制冷却条件下,搅拌摩擦对接焊接5A06-H112和6061-T651异种铝合金,借助单轴拉伸、纳米压入和显微观测手段,研究热输入对接头拉伸断裂特征的影响规律,揭示其影响机制。结果表明:当转速焊速比(γ)为1.5 r/mm(热输入过低)时,焊核区材料因混合不充分形成S线缺陷,导致接头沿此缺陷在焊核区发生脆性断裂;当转速焊速比达到3.0 r/mm后,焊核区材料混合充分,韧性断裂均发生在6061侧的热影响区。随着热输入增加,断裂角度由41°逐渐减小至3°,断裂类型由切断断裂演化成正断断裂。纳米压入硬度分布显示6061侧的热影响区为接头的弱化区域,该区域的宽度和倾角直接影响断裂角度。断口微观形貌分析表明,抑制热输入有助于增大断裂角度,使接头以切断断裂为主,从而产生更多剪切韧窝,提高接头的断裂伸长率。