1561铝合金搅拌摩擦焊接过程压力特征及接头组织性能分析

采用恒压力控制方式对4 mm厚1561新型高镁铝合金板材进行了搅拌摩擦焊接试验，并对焊接过程中搅拌头压力特征、接头微观组织以及力学性能进行了研究. 结果表明，焊接下扎阶段下压力呈先上升后下降再上升的趋势. 稳定焊接阶段，由于材料力学性能的周期性变化导致下压力呈近似正弦周期性变化. 固定焊接速度为200 mm/min，当转速低于800 r/min或高于1 800 r/min时，焊缝产生孔洞缺陷. 当转速超过1 000 r/min时，搅拌区产生"S"线. 接头抗拉强度在低转速时主要受接头金属强度影响，高转速时主要受"S"线分布特征影响. 随搅拌头转速的增加，接头抗拉强度先上升后下降.     

添加Mn对6061铝合金结晶相和力学性能的影响

为了探讨通过微合金化改善、提高铝合金组织和性能的方法,通过扫描电镜/能谱、X射线衍射分析及力学性能测试,研究了微合金化元素Mn添加量对6061铝合金热处理前后结晶相和力学性能的影响。结果表明:铸态组织中,β-Al_5FeSi相随Mn含量的增多逐渐减少,α-Al_8Fe_2Si相随Mn含量的增多逐渐增多;均匀化处理后,Mn含量在超过0. 21%后,β→α相的转变基本完全完成,Mn含量达到0. 78%,颗粒状α-Al_8Fe_2Si相明显增多; T6处理对粗大鱼骨状的α-Al_ Fe Si相形貌改变不大,但能使短棒状的Mg_2Si相得以完全回溶,使比较细小的结晶相如针状β-Al_5FeSi相向颗粒状α-Al_8Fe_2Si相转变; Mn含量为0. 21%时,铸态和T6态的强度和塑性均达到良好配合,T6态力学性能表现为R_m=348 MPa,R_(p0. 2)=310 MPa,A=3. 0%。     

1561铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织分析

采用恒压力控制模式对4 mm厚1561铝合金板材进行了搅拌摩擦焊接试验,并对接头微观组织进行了研究. 结果表明,随着由母材向焊缝中心过渡,晶粒尺寸呈先增大后减小的趋势,小角度晶界占比和位错密度持续降低. 其中,热影响区晶粒在焊接热循环的作用下发生长大. 热力影响区由被拉长的条状晶粒及细小等轴晶组成,表明此区域发生部分动态再结晶. 搅拌区晶粒呈细小的等轴晶形态,说明该区域发生了完全动态再结晶. 与母材区数量较小且尺寸较大的沉淀相相比,搅拌区存在大量尺寸较小的Al₆Mn相,说明此区域沉淀相发生了先溶解再析出的过程. 同时,搅拌区存在明显的位错墙和亚晶界等亚结构,表现出连续动态再结晶的组织形成特征. 搅拌区内Al₆Mn相主要分布在位错上,起到了钉扎位错并阻碍再结晶晶粒长大的作用.