精密成形工程

作者：贾璐璐, 赵书杰, 孙武魁, 周少珍, 吴明孝, 景元坤, 叶伟成, 高嵩, 石磊

单位：1.国网河南省电力公司,郑州 450000; <br>2.国网河南省电力公司电力科学研究院,郑州 450052; <br>3.河南九域恩湃电力技术有限公司,郑州 450000; <br>4.齐鲁工业大学（山东省科学院） 机械工程学院,济南 250353; <br>5.山东大学 材料液固结构演变与加工教育部重点实验室,济南 250061

关键词：搅拌摩擦焊,铝/铜搭接,焊缝成形,断口形貌,拉剪载荷,腐蚀性能

基金：国网河南省电力公司科技计划（52170220009Y）; 山东大学科研委托项目（QL2021317）

目的 探究不同转速的焊接工艺对铝/铜搅拌摩擦搭接焊接头组织与性能的影响。方法 主要通过控制搅拌头转速的焊接工艺参数实现了2.5 mm厚6061-T6铝合金和2 mm厚T2纯铜的铝/铜异种材料搅拌摩擦搭接焊,成功获得了表面成形美观、界面结合良好、力学性能和耐蚀性能优异的搭接接头,并研究分析了此类接头的焊缝表面成形、接头横截面组织结构、断口形貌、断裂方式、拉伸性能与抗腐蚀性能。结果 最终获得的FSW搭接接头的断裂方式主要有界面直接剥离与铜侧&#x0201c;粘铝&#x0201d;的界面断裂2种,其中以铜侧&#x0201c;粘铝&#x0201d;界面断裂模式断裂的接头性能最为优异;并且在&#x0201c;粘铝&#x0201d;式断裂的断口微观图像中观察到了罕见的&#x0201c;冰糖&#x0201d;状花样与韧窝的结合组织;在宏观接头横截面中,焊核区（WNZ）和界面区（IZ）的宽度以及钩状结构的高度都会由于热输入的提高而逐渐增加;在腐蚀试验中,接头耐腐蚀性能最差的区域为铝侧热影响区,其次是焊核区与铝/铜的界面结合处。搅拌头转速的变化会导致热输入的变化,从而影响铝/铜焊接接头的结合与各类性能。结论 在铝/铜搅拌摩擦搭接焊中,搅拌头转速对焊缝表面成形、焊接接头横截面的区域组织、断裂方式与断口形貌、抗拉剪性能以及腐蚀性能都有着重要的影响。

来源：2025年第8期

《精密成形工程》期刊编辑部

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