6061-T4鋁合金攪拌摩擦焊T型接頭缺陷及性能

周 光， 楊新岐， 徐效東， 張照華

(天津大學材料科學與工程學院天津市現代連接技術重點實驗室，天津300072)

T型接頭(簡稱T接)是鋁合金薄板結構組裝中的重要連接形式，在航空航天、汽車工業及高速客車車體制造等領域具有廣泛應用，但是目前國內尚未見到把FSW技術應用到T型接頭工藝的研究報導［1］。而近年來國外T型接頭FSW已引起人們普遍關注并進行了基礎研究。Buffa［2～7］等對同種和異種鋁合金分別采用攪拌摩擦焊T型連接，并致力于T型接頭力學性能研究。他們的研究表明:在相同焊接條件下6082同種鋁合金T型接頭，無論從接頭抗拉強度系數還是焊接缺陷消除方面都明顯好于2024鋁合金T型接頭;圓錐形攪拌頭焊接的6082鋁合金T型接頭拉伸性能高于圓柱形攪拌頭焊接的接頭，且當攪拌頭的傾角為3°時無缺陷接頭的抗彎性能最好;采用較小的軸肩焊接2024-T4與7075-T6組成的異種材料T型接頭時，常會出現隧道及孔洞等缺陷，采用較大軸肩焊接可消除隧道缺陷并可得到抗拉強度稍低于 2024母材的 T型接頭。Donati［8］同樣也指出采用大軸肩焊接可獲得高的抗拉強度。Tavares［9，10］等對6056/7075兩種鋁合金構成的T型接頭進行了FSW力學性能測試，發現T接壁板方向的拉伸性能與6056鋁合金對接接頭性能相當，但是T型接頭的伸長率急劇下降;而沿T型接頭垂直于壁板方向進行三點彎曲試驗時，其抗彎強度也只有6056鋁合金對接接頭的一半。雖然這些結果對研究生產具有較好的指導作用，但是，關于T型接頭研究報導相對還是較少。……