不同尺寸隧道缺陷对FWS接头力学性能的影响

刘洋，许鸿吉

摘要：对6005A-T6中空铝型材进行工艺试验制备隧道缺陷，进行金相、硬度、拉伸试验，拉伸后扫描断口，研究不同尺寸缺陷对6005A-T6中空铝型材力学性能及微观组织的影响。试验结果表明：接头抗拉强度与板厚方向隧道尺寸呈负相关，SEM扫描结果显示拉伸断口中心及边缘存在大量等轴韧窝，均为韧性断裂;隧道缺陷均位于前进侧焊核靠下部分，焊核区及隧道附近受到强烈的机械搅拌作用，发生了动态再结晶过程，均为细小的等轴晶。热影响区组织与母材相差不大，两个区域均在型材轧制方向晶粒被拉长;在前进侧及后退侧均存在软化区，后退侧由于热-机作用硬度值最低为63.6 HV，前进侧硬度最小值为84 HV。

关键词：搅拌摩擦焊;6005A铝合金;隧道缺陷;组织与力学性能

中图分类号：TG407      文献标志码：B         文章编号：1001-2003（2021）09-0036-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.09.07

0    前言

随着我国轨道交通行业的不断发展，铝合金已经大量应用于轨道交通装备制造业。铝合金作为一种低熔点的有色金属，具有较好的力学性能和稳定的耐蚀性[1]。对于铝合金的焊接，较为常见的焊接方式为传统的熔化焊（TIG、MIG）。但焊缝质量得不到很好的保证，热裂纹、气孔、焊接接头软化、较大的焊接变形等焊接缺陷导致焊缝的力学性能下降。搅拌摩擦焊作为一种新型的固态连接方式，对于焊接同种/异种的低熔点有色金属优势明显[2-4]，可有效避免熔化焊过程中出现的焊接缺陷。但是搅拌摩擦焊同样存在其特有的焊接缺陷，如隧道、吊钩、未焊合、犁沟、飞边等。……