高强铝合金薄板搅拌摩擦焊接头显微组织及力学性能

董继红^1,2，董春林²，孟强²，栾国红²，焦向东³

1. 北京化工大学2. 中国航空工业集团北京航空制造工程研究所3. 北京石油化工学院

摘 要：对厚3 mm的2024铝合金薄板搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能进行了研究。结果表明,在旋转速度为800r/min,焊接速度为300 mm/min时,接头抗拉强度Rm,屈服强度ReL和伸长率A分别达到461 MPa、332 MPa和14.6%,接头强度可达母材的94.8%,屈服强度可达母材的87.5%;接头存在3个组织变化区,其中焊核区内发生动态再结晶,生成细小的等轴晶粒,热影响区发生了回复、再结晶和粗化,为扁平状组织;微观断口中存在大量的浅韧窝和撕裂棱,表现出良好的塑韧性;接头横截面、上表面的硬度的最低值均出现在热影响区和热力影响区之间;焊核区的晶粒尺寸最小,影响区晶粒和第二相粒子得到明显细化,合金中的第二相粒子主要为棒状的Al2CuMg(S相)和颗粒状的Cu Al2(θ相)。

关键词：搅拌摩擦焊;2024铝合金;微观组织;力学性能;