超厚铝合金水流冷却搅拌摩擦焊接头非均质微观组织特征分析

针对108 mm超厚5A06(H112)铝合金，采用水流冷却搅拌摩擦焊接方法解决了轴肩影响区因过热导致的孔洞缺陷，对接头全厚度的微观组织特征进行了测试分析。结果表明，双面焊缝组织具有上下对称性，在厚度方向仍存在微观组织的不均一性；对于单道焊缝，焊核区不同厚度位置的晶粒尺寸、金属化合物尺寸分布存在差异；近表面焊核区（NZ-upper）以及焊核重叠区（OZ）晶粒尺寸最小，金属化合物颗粒尺寸最小呈弥散分布；距离表面7～22 mm深度中上部焊缝存在粗晶区，区域内Al3Mg2颗粒有所长大，其与后退侧TMAZ的过渡位置发现线状偏聚的β相Al3Mg2、氧化物以及Mg2Si。采用一种水平方向塑性材料堆积模型解释了金属化合物线状偏聚形成机制。