6082铝合金摩擦塞补焊接头微观组织与性能

在不同的焊接转速下,对5 mm厚的6082铝合金进行顶锻式摩擦塞补焊实验研究,分析了塞补焊接头的金属流动性、微观组织、第二相分布、温度场、力学性能、显微硬度以及断口形貌特征。结果表明:塞补焊接头截面上层金属流动性明显优于下层;焊缝根部受摩擦热最低且金属流动性差,使其成为整个塞补焊接头的薄弱区;在摩擦界面区,塞棒大量细密的等轴晶穿插进母材板条状的晶粒中,实现了塞补焊接头的紧密连接;焊接接头不同区域β(Mg_2Si)相的大小、数量及方向均有不同程度的变化;在焊接转速2 200 r/min下,焊接接头力学性能最好,接头抗拉强度达到母材的75%以上,断后伸长率达到了母材的64%以上;焊接接头断裂在塞孔与塞棒之间的摩擦界面区,裂纹从焊缝根部弱连接区域起裂并向焊缝表面扩展,断裂方式为韧性断裂;整个塞补焊接头母材侧热机影响区和热影响区结合处软化最为严重,硬度值在(60±5) HV之间。