SiCp/2A14复合材料厚板FSW接头微观组织与力学性能

实现了20 mm厚的15%SiC_p增强2A14铝基复合材料搅拌摩擦对接焊，并对接头的微观组织和力学性能进行了分析。结果表明：SiC_p/2A14复合材料焊接接头可以划分为四个区域，分别是母材(BM)、热影响区(HAZ)、热力影响区(TMAZ)和焊核区(NZ)。其中，BM区的组织呈现轧制条带状，该组织在HAZ受热发生了粗化；在TMAZ中，能够观察到由细小晶粒组成的挤压流线状组织；然而在NZ中，条带状组织消失，形成了均匀细小的等轴晶；并且NZ中SiC颗粒和白色相Al₄C₃得到充分细化，呈弥散均匀分布。接头的显微硬度最低值出现在HAZ和TMAZ的交界处，此处也是FSW接头断裂位置。接头的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为278 MPa、255 MPa和2.77%，分别达到母材的83.91%、77.62%和71.76%。通过数字图像相关法(DIC)测得接头的最大局部应变为16.8%。接头的断裂模式为韧性断裂和脆性断裂的混合断裂模式。