A6N01S-T5铝合金厚板搅拌摩擦焊接头疲劳性能

孟祥瑞，何永攀，刘　建，方喜风，程永明，张风东，李远星

（1.南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266111；2.西南交通大学材料科学与工程学院，四川成都611031）

A6N01S-T5铝合金厚板搅拌摩擦焊接头疲劳性能

孟祥瑞1，何永攀2，刘建1，方喜风1，程永明1，张风东1，李远星2

（1.南车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266111；2.西南交通大学材料科学与工程学院，四川成都611031）

对42 mm厚A6N01S-T5铝合金型材进行双面搅拌摩擦焊接，焊后沿焊缝横截面将接头分为上、中、下三层分别进行疲劳试验，探究其疲劳性能；通过金相组织观察、显微硬度测试、断口分析等方法分析接头疲劳断裂的原因。结果表明，接头疲劳断裂多发生在热影响区，上、中、下三层的疲劳极限分别为103.9 MPa、101.4 MPa和102.2 MPa；焊核区微观组织为细小等轴晶粒，热影响区组织形貌与母材接近，略有粗化现象；接头显微硬度分布呈W型，母材硬度约为108 MPa，焊核区约为75 HV，距离焊缝中心约10 mm的HAZ软化区硬度值最低，约为55～60 HV；疲劳源多为氧化物夹杂造成的应力集中诱发形成。

A6N01S-T5铝合金；双面搅拌摩擦焊接；疲劳性能；显微组织

0　前言

搅拌摩擦焊（FSW）是一种固相连接方法，在焊接铝合金方面有着传统熔化焊方法无法比拟的优势。对于传统的熔化焊方法，采用再好的焊接设备也难免会产生裂纹、气孔等焊接缺陷，而搅拌摩擦焊不会使焊缝金属发生熔化，其焊缝中心的最高温度仅为母材熔点的0.7～0.9倍[1]，不会在接头区域产生较大的温度梯度，可以避免熔化焊常见的焊接缺陷。近年来，搅拌摩擦焊以优质、高效、无污染等优点被广泛运用于铝合金的焊接。……