搅拌摩擦焊接过程中铝合金与不同外形搅拌头间的热力作用

摘要

研究搅拌摩擦焊(FSW)过程中搅拌头形状对AA6061-T6工件与搅拌头间热力相互作用的影响。FSW加工过程中,采用定制的实验装置完成对特征点温度和搅拌头主轴扭矩的测量。同时对搅拌区(SZ)的组织和拉伸性能进行表征。结果表明,轴肩和搅拌针形状分别影响搅拌区的产热、插入阶段搅拌头扭矩和搅拌区截面的形状。轴肩上的凹槽和搅拌针上的螺纹使搅拌区中的晶粒更加细化,搅拌针上的切平面则导致不均匀的晶粒尺寸。采用圆柱形搅拌针的搅拌头可以得到0.2%屈服强度为173MPa的焊缝,而采用三平面螺纹形搅拌针的搅拌头可以得到伸长率32.0%的焊缝。