含Sc高强铝合金薄板TIG焊与FSW接头组织与性能对比研究

分别对3mm厚的Al-Zn-Mg-Cu-Sc高强铝合金薄板进行钨极惰性气体保护(Tungsteninertgas,TIG)焊与搅拌摩擦焊接(Friction stir welding,FSW),对比分析了两种焊接工艺下接头的微观组织与力学性能。结果表明:两种工艺都能获得无缺陷的接头。TIG焊核区晶粒粗大;硬度分布呈"M"形,中心值降至125HV,最低值出现在热影响区(Heat-affected zone,HAZ)(约110HV);拉伸时样品断在HAZ,接头强度约为417MPa,为母材的71%。FSW焊核区为等轴细晶;硬度分布呈典型"W"型,最低值亦出现在HAZ(约115HV),且随焊速的提高而提高;在400～1 200r/min下均有可能获得高强度接头,其中转速1 200r/min、焊速200mm/min下接头强度最高(458MPa),为母材的79%,拉伸样品断在HAZ。当焊速过快时,由于合金变形能力差,焊核区易出现缺陷,导致拉伸时接头过早断裂于焊核区中心。