铝合金/不锈钢惯性摩擦焊接头的组织特性和力学性能研究（英文）

刘永^1,2，赵海燕¹，彭云²，马肖飞³

1. 清华大学材料学院2. 钢铁研究总院先进钢铁流程及材料国家重点实验室3. 山东大学材料科学与工程学院

摘 要：惯性摩擦焊是一种连接异种金属理想的焊接方法,对铝合金/不锈钢采用惯性摩擦焊进行焊接,并详细研究了焊接接头的形貌、组织、界面成分和力学性能。结果表明,在惯性摩擦焊接头的界面处形成了很薄的金属间化合物（IMC）反应层,该反应层主要由Al、Fe元素组成,是富集Si元素的Fe Al3相。惯性摩擦焊接头组织由焊核区、完全动态再结晶区、热机械影响区和热影响区组成。完全动态再结晶区的晶粒尺寸小于0.1μm,它的平均宽度为5μm。接头的显微硬度（HV）最大值出现在不锈钢侧的完全动态再结晶区,其值为3958 MPa。惯性摩擦焊中,初始转速对接头的拉伸性能有显著影响。当初始转速为1200 r/min时,铝/钢惯性摩擦焊接头的最大抗拉强度为323 MPa,达到铝合金母材强度的92%。

关键词：惯性摩擦焊;异质接头;微观组织;抗拉强度;