6061-T4铝合金搅拌摩擦焊T型接头缺陷及性能

周 光， 杨新岐， 徐效东， 张照华

(天津大学材料科学与工程学院天津市现代连接技术重点实验室，天津300072)

T型接头(简称T接)是铝合金薄板结构组装中的重要连接形式，在航空航天、汽车工业及高速客车车体制造等领域具有广泛应用，但是目前国内尚未见到把FSW技术应用到T型接头工艺的研究报导［1］。而近年来国外T型接头FSW已引起人们普遍关注并进行了基础研究。Buffa［2～7］等对同种和异种铝合金分别采用搅拌摩擦焊T型连接，并致力于T型接头力学性能研究。他们的研究表明:在相同焊接条件下6082同种铝合金T型接头，无论从接头抗拉强度系数还是焊接缺陷消除方面都明显好于2024铝合金T型接头;圆锥形搅拌头焊接的6082铝合金T型接头拉伸性能高于圆柱形搅拌头焊接的接头，且当搅拌头的倾角为3°时无缺陷接头的抗弯性能最好;采用较小的轴肩焊接2024-T4与7075-T6组成的异种材料T型接头时，常会出现隧道及孔洞等缺陷，采用较大轴肩焊接可消除隧道缺陷并可得到抗拉强度稍低于 2024母材的 T型接头。Donati［8］同样也指出采用大轴肩焊接可获得高的抗拉强度。Tavares［9，10］等对6056/7075两种铝合金构成的T型接头进行了FSW力学性能测试，发现T接壁板方向的拉伸性能与6056铝合金对接接头性能相当，但是T型接头的伸长率急剧下降;而沿T型接头垂直于壁板方向进行三点弯曲试验时，其抗弯强度也只有6056铝合金对接接头的一半。虽然这些结果对研究生产具有较好的指导作用，但是，关于T型接头研究报导相对还是较少。……