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焊接速度对7075-T6铝合金焊接接头强度和微观组织的影响
发布人：上海艾荔艾金属材料有限公司www.shailiai.com
更新时间：2014-10-25
7075为Al-Zn-Mg-Cu系铝合金，它是热处理强化铝合金，具有高的比强度和硬度、良好的加工性等特点，适宜作为承受较大负荷的结构材料，广泛应用于飞机机身、机翼梁、机舱壁板等结构件的制造，是航空、航天工业中不可缺少的重要材料。
7075为Al-Zn-Mg-Cu系铝合金，它是热处理强化铝合金，具有高的比强度和硬度、良好的加工性等特点，适宜作为承受较大负荷的结构材料，广泛应用于飞机机身、机翼梁、机舱壁板等结构件的制造，是航空、航天工业中不可缺少的重要材料。7075铝合金主要采用惰性气体保护焊(MIG)，但焊后焊缝中容易出现裂纹、热影响区软化、对应力集中敏感等问题。搅拌摩擦焊(FSW)作为一种革命性的固相连接方法，它可以更好地保持母材力学性能，减少或避免采用熔焊方法时产生的焊接缺陷。本文对7075铝合金薄板进行FSW，研究了焊接速度对其焊接接头强度和微观组织的影响，为7075铝合金FSW的工艺参数选择提供参考。
试验用材为T6态7075铝合金，其化学成分(质量分数,%)为：1.68Cu，2.51Mg，0.26Mn，0.15Cr，0.2Fe，5.75Zn，余量为Al；其σb=487MPa，σ0.2=420MPa，δ=9.5%。焊接试板的尺寸为250mm×100mm×2mm。搅拌头材料为镍基高温合金DZ125，搅拌针为圆柱形，搅拌针与轴肩直径比为1∶3。焊接时搅拌针倾斜角2°,轴肩下压量控制在0.15mm左右，搅拌头旋转方向为顺时针方向。试验时搅拌头旋转速度(ω)恒定为950r/min，焊接速度(v)分别为95、118、150和190mm/min。
焊接速度对FSW接头的焊核区、前进侧热机影响区、返回侧热机影响区的组织形貌和沉淀相的尺寸、分布密度有较大的影响，进而对接头的力学性能产生影响。适宜的焊接速度有利于控制热机影响区的组织形貌，避免产生界面线，获得高性能的焊接接头。在搅拌头的旋转和搅拌作用下,7075铝合金的底部包铝层会被卷入到焊缝中，并且由于包铝层和铝合金不能熔合在一起，从而会影响接头的力学性能。当搅拌头旋转速度为950r/min、焊接速度为150mm/min时，焊接接头的强度达到最大值，为447.1MPa。
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