7075/2A12异种铝合金搅拌摩擦焊搭接接头疲劳寿命预测研究

对7075/2A12异种铝合金搅拌摩擦焊搭接接头进行了疲劳加载测试，并观察了疲劳断口特征。根据实际试件结构建立局部应力应变法和缺口应力法有限元模型，对焊缝区域进行应力应变分析；结合Soderberg修正方程对Manson-Coffin(MC)模型中应力部分进行修正，再根据有限元分析结果，使用局部应力应变法和缺口应力法对异种铝合金搅拌摩擦焊搭接接头进行疲劳寿命预测。试验结果表明，有效搭接厚度严重影响试件的疲劳寿命；位于受载7075前进侧的钩状缺陷比7075后退侧钩状缺陷对疲劳寿命的影响大。与试验结果相比，局部应力应变法中，2组试件最小板厚处疲劳寿命的预测结果都要比钩状缺陷根部处疲劳寿命的预测精度高。部分试件结合Soderberg方程修正的MC模型预测误差大部分都在2个因子之内，而Smith-Watson-Topper(SWT)模型和其他MC修正模型预测结果均在3个因子之内，Sachs修正的MC模型和Morrow修正的MC模型的预测结果相近；缺口应力法中，部分试件预测结果较好，误差在2个因子之内。