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7050鋁合金是一種可熱處理強化的超硬鋁合金材料,熔鑄方便,成形性好,具有良好的綜合性能。由于鋁合金弧焊時焊縫經(jīng)常會產(chǎn)生氣孔、裂紋、咬邊等缺陷,特別是對于熱處理強化的超高強鋁合金,其弧焊焊接性更差,極易出現(xiàn)熱裂紋,嚴重阻礙了7050鋁合金在工業(yè)中的應用。攪拌摩擦焊(FSW)作為一種高效、優(yōu)質(zhì)、環(huán)保、低成本的新型焊接方法對7xxx系高強鋁合金可以進行很好的焊接。本文選取8mm的7050-T7451鋁合金板進行單道對接攪拌摩擦焊實驗,并對接頭的組織和力學性能進行了分析。
焊接試驗用材料為8mm厚的7075-T7451鋁合金,攪拌頭材料采用H13熱作模具鋼。化學腐蝕液為15ml HCl + 1ml HF + 2.5ml HNO3 + 95ml H2O;在顯微鏡Optelics TMS 130下觀察焊合區(qū)的組織特征;在CSS-44100電子萬能試驗機上進行拉伸試驗;在HX-1000顯微硬度計上進行硬度測量。
焊核區(qū)發(fā)生連續(xù)動態(tài)再結(jié)晶形成細小的等軸晶;熱機影響區(qū)在機械力和熱循環(huán)的作用下呈條弧狀組織;熱影響區(qū)的組織晶粒發(fā)生粗化。當轉(zhuǎn)速為375r/min、焊速為100mm/min時，接頭抗拉強度最高，可達到母材的88.6%。焊縫硬度的分布呈現(xiàn)“W”形，最小值基本出現(xiàn)在后退側(cè)熱機影響區(qū)與熱影響區(qū)的過渡處。
