焊接工艺参数对10 mm厚2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊焊缝质量和性能的影响

以国内新一代运载火箭某模块共底贮箱中最厚的10 mm 2219C10S铝合金对接焊缝为对象，研究了焊接工艺参数对10 mm厚2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊焊缝质量和性能的影响。结果表明，从焊缝表面成形可以看出，搅拌头转速的选择对焊缝质量具有重要影响，当搅拌头转速n≥250 r/min时，焊缝表面均出现不同程度金属擦伤缺陷，而当搅拌头转速n=200 r/min时，较大焊接速度范围内均可得到表面成形良好的焊缝。通过焊缝组织形貌分析，当n≥250 r/min时，接头焊核区存在“焊核凸出”现象；当n=200 r/min时，焊核呈现典型的“哑铃形”，与焊缝表面成形规律一致。不同条件下接头显微硬度呈典型的W形分布，但随着焊接速度的增大，接头显微硬度平均水平逐渐升高。接头力学性能试验表明，接头抗拉强度均在310 MPa以上，断后伸长率稳定在7.0%～7.5%范围内，接头断口呈典型的韧性断裂。 创新点： 研究了10 mm厚2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊工艺；确定了对接头质量和性能具有较大影响的工艺参数；得到了可获得良好接头性能的工艺参数范围，为后续该技术的工程化应用奠定基础。

Effect of welding parameters on the quality and properties of self-reacting friction stir welding of 10 mm thick 2219 aluminum alloy