材料期刊网

搅拌摩擦焊接头疲劳行为研究现状

周才智 , 杨新岐 , 栾国红

稀有金属材料与工程

搅拌摩擦焊(FSW)接头的抗疲劳断裂特性是评定其构件使用性能的重要指标之一.本文对搅拌摩擦焊的接头疲劳行为研究现状做了比较详尽的总结,涉及S-N曲线、裂纹扩展速度da/dN和门槛值△Kth,腐蚀环境下的裂纹扩展速度和门槛值、显微组织及影响因素,并提出了今后需要解决的问题.

关键词: 搅拌摩擦焊接头 , 疲劳行为 , 研究现状

激光喷丸对7075铝合金搅拌摩擦焊接头的影响

李杰

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.01.016

以7075铝合金试样的搅拌摩擦焊接头为对象,利用激光喷丸和常规喷丸工艺对其进行后续处理,通过试验对比分析了激光喷丸工艺对表面粗糙度、显微硬度、接头残余应力、裂纹扩展、疲劳寿命的影响.结果表明,经激光喷丸处理的搅拌摩擦焊接头的表面粗糙度远小于常规喷丸处理的接头表面,而对接头显微硬度的影响差异不大.激光喷丸可改变接头的残余应力分布,是增强搅拌摩擦焊接头抗疲劳性的有效方法,对其他焊接接头及构件的激光喷丸处理具有一定的参考价值.

关键词: 激光喷丸 , 搅拌摩擦焊接头 , 抗疲劳性能

T型接头搅拌摩擦焊接的研究进展?

刘德佳 , 丁江灏 , 涂文兵 , 赵龙志 , 林凤涛

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.23.010

T型接头是满足轻量化需求的关键结构之一，但传统熔化焊在T型构件焊接方面并无优势。作为一种固相焊接技术，搅拌摩擦焊采用特殊的焊接夹具，对中、薄板T型构件实行单面焊三面成型技术，显著降低焊接热输入、减少焊接变形，因此 T 型接头搅拌摩擦焊可能是一种极具发展前景的工艺方法。从搅拌摩擦焊接 T 型接头(FSW-T)的焊接工艺、焊接缺陷、显微硬度、力学性能与数值模拟方面概述了国内外研究现状，揭示了 FSW-T焊接领域尚需解决的关键科学问题，对该领域未来的研究方向提出了展望。

关键词: 搅拌摩擦焊 , T型接头 , 工艺参数 , 焊接缺陷 , 力学性能

搅拌摩擦焊与氩弧焊接接头摩擦磨损性能研究

王快社 , 王训宏 , 苏晓莉 , 徐可为

稀有金属材料与工程

分别试验了LF2铝合金搅拌摩擦焊焊接接头与氩弧焊接接头的摩擦磨损行为,试验分为3个阶段进行,转数分别为480,1200,2400转.结果表明在相同的实验条件下,搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于氩弧焊接接头,其中第一阶段磨损失质量差别不大,后两个阶段搅拌氩弧焊接接头的磨损失质量是搅拌摩擦焊接头的4～6倍.氩弧焊接接头磨损表面呈现明显的塑性变形和表层剥落开裂迹象.搅拌摩擦焊接头磨损表面呈现轻微的疲劳磨损特征.

关键词: 搅拌摩擦焊 , 接头 , 摩擦磨损性能 , 磨损机理

2219铝合金搅拌摩擦焊接头缺陷补焊

周利 , 韩柯 , 刘朝磊 , 黄诚 , 常志龙 , 吴会强 , 冯吉才 , 孟凡新

航空材料学报 doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.1.005

对2219铝合金搅拌摩擦焊接头中出现的未焊透和孔洞缺陷进行一次、二次搅拌摩擦补焊实验。结果表明：在合适的补焊工艺参数下，可有效消除接头原有缺陷，获得成形美观，性能良好的接头；随补焊次数的增加，接头软化区域显著增加；含有上述两种缺陷接头一次补焊后拉伸性能显著提高，二次补焊接头相比于一次补焊接头拉伸性能有所降低；含有缺陷的原始接头拉伸时均于缺陷处起裂导致接头塑性较低，补焊后接头都断裂于后退侧热影响区与热机影响区交界处，呈韧性断裂模式。

关键词: 2219 铝合金 , 搅拌摩擦焊 , 缺陷 , 补焊

7075铝合金搅拌摩擦焊接头组织及性能

王希靖 , 孙桂苹

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2008.06.018

对航空用5 mm厚的7075铝合金搅拌摩擦焊试样热处理前后的焊缝微观组织及性能进行了研究.结果表明:当搅拌头旋转速度400 r/min、焊接速度40 nun/min时,接头拉伸强度达到353 MPa,是母材强度的78.5%;焊核区为等轴晶;经热处理后接头拉伸强度值达到母材强度的83.0%;硬度的最低处在前进侧热机影响区;断口的微观形貌表现为具有强化相的韧窝特征,且断裂几乎发生在前进侧的热机影响区.由此认为,7075铝合金搅拌摩擦焊接头的薄弱点在热机影响区.

关键词: 搅拌摩擦焊 , 微观组织 , 7075铝合金

2195铝锂合金摩擦搅拌焊接头组织

陈永来 , 李劲风 , 张绪虎 , 朱瑞华 , 杨珂

中国有色金属学报

采用圆柱形搅拌头和带螺纹搅拌头，制备2195-T8铝锂合金摩擦搅拌焊接头，研究搅拌头前进速度与旋转速度对接头孔洞缺陷的影响，分析接头的显微组织特征。结果表明：当圆柱形搅拌头旋转速度与前进速度比值不当时，在接头前进侧下部容易产生贯穿整个接头的隧道型缺陷(连续孔洞)；采用带螺纹搅拌头可以消除接头的这种缺陷，有效提高接头抗拉强度。2195-T8铝锂合金基材中强化相包括 T1相(Al2CuLi)和θ′相(Al2Cu)；热机影响区所有θ′相及大部分T1相溶解；而焊核区T1相和θ′相均完全溶解，并在焊核区产生较多位错。热影响区和基材为沿轧制方向的板条状晶粒；热机影响区晶粒发生偏转和变形；焊核区晶粒均发生再结晶，但焊核区边缘近热机影响区再结晶晶粒尺寸较小，而中心焊核区再结晶晶粒长大。

关键词: 2195铝锂合金 , 摩擦搅拌焊 , 孔洞缺陷 , 接头组织

搅拌摩擦和氩弧焊接接头疲劳性能的比较

张小龙王快社

材料研究学报

对比分析了搅拌摩擦和氩弧焊两种工艺方法对铝合金焊接接头疲劳性能的影响，建立了焊接接头的S-N曲线，结果表明：在相同的载荷条件下，搅拌磨擦焊接接头的疲劳性能优于氩弧焊接头。搅拌摩擦焊接头疲劳寿命N=106次的疲劳强度值约为59~65MPa之间。对焊接接头显微组织的分析表明：搅拌摩擦焊接接头具有比氩弧焊接头更为细小的晶粒和狭窄的焊接热影响区，阻碍了滑移带的形成和裂纹的扩展，从而提高了接头的疲劳性能。TIG焊接接头疲劳端口分析显示，焊接缺陷是主要的疲劳裂纹源。

关键词: 材料合成与加工工艺;搅拌摩擦焊;TIG焊接;疲劳性能

LD10铝合金搅拌摩擦焊接头的腐蚀特性

鲁亮 , 阳超林 , 刘晓龙 , 薛文斌 , 赵衍华

材料热处理学报

利用搅拌摩擦技术对LD10铝合金板材进行焊接,观察了搅拌摩擦焊接头搅拌区、热机械影响区、热影响区及母材区的微观组织.通过浸泡试验、盐雾腐蚀试验、动电位极化和电化学阻抗谱评估了接头的腐蚀特性,分析了LD10铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀机理.发现搅拌摩擦焊接头区域的开路电位高于母材区,同时腐蚀电流密度小于母材区,且接头区域的容抗弧半径比母材区更大.LD10铝合金搅拌摩擦焊焊接接头耐蚀性好于铝合金母材,这同搅拌区晶粒细小和CuAl2析出相分布均匀有关.

关键词: 搅拌摩擦焊 , LD10铝合金 , 焊接接头 , 腐蚀

2017铝合金搅拌摩擦焊接头焊接参数和硬化参数的关系

中国有色金属学报 doi:10.1016/S1003-6326(11)61284-3

对2017铝合金进行搅拌摩擦焊接,表述SwiR硬化规律.采用面心复合设计方法进行焊接接头的拉伸实验设计.采用基于最小二乘法和响应面法的2种模型评估搅拌摩擦焊各焊接因素对硬化参数的影响.采用到有限元程序Abaqus来模拟焊接接头拉伸测试结果.相对平均偏差判据结果表明,实验结果和模拟结果吻合较好.这些结果能用于实验多目标优化,实行具体焊接或完成搅拌摩擦焊接零件成形过程中塑性变形的数值模拟,如液压成形、弯曲度和锻造.

关键词: 搅拌摩擦焊接 , 响应面方法 , 面心中心复合设计 , 硬化 , 模拟 , 相对平均偏差判据