超轻双相LZ91镁锂合金搅拌摩擦搭接焊接技术研究

来源期刊：有色金属工程2020年第7期

论文作者：苑晨晨 蒋健博 李慧 李福山 崔梦宇 徐荣正

文章页码：26 - 31

关键词：双相镁锂合金;搅拌摩擦搭接焊;界面迁移;

摘    要：以2mm厚双相LZ91镁锂合金为研究对象,通过FSW技术对其进行搭接焊接,重点研究了焊接速度的变化对焊缝成形、接头中原始搭接界面迁移以及接头性能的影响。结果表明,采用普通的锥形搅拌针工具,在工具转速为2 000r/min和轴肩下压量0.2mm下,当焊接速度为800和1 200mm/min时,均可以实现LZ91合金的搅拌摩擦搭接焊接（FSLW）。但是,当焊接速度过大（1 600mm/min）时,会在接头内部出现由于热输入不足而形成的隧道缺陷。对接头的微观组织分析发现,FSLW接头中的搅拌区由细小的等轴晶构成,前进侧（AS）中热机影响区（TMAZ）/热影响区（HAZ）中的白色α-Mg相晶粒尺寸略大于后退侧（RS）;而灰色的β-Li相晶粒尺寸明显小于RS,且随着焊接速度的增加,热输入变小,搅拌区中晶粒细化的现象更加明显。此外,LZ91合金FSLW接头中存在轻微的界面迁移现象。RS中冷搭接缺陷由原始搭接界面一直延伸至搅拌区中,呈现先向上再向下变化的趋势;AS中的钩状缺陷迁移程度较轻,并且呈现轻微向下弯曲的特征,而且随着焊接速度的增加,界面迁移的程度也发生轻微的加重。另外,通过宽度为12mm的FSLW接头的性能测试表明,在本实验条件下,将冷搭接作为受力侧的接头性能（小于1.9kN）要低于将钩状缺陷作为受力侧的接头（高于2.1kN）,冷搭接缺陷对接头性能的不利影响要比钩状缺陷的影响更为恶劣。