攪拌摩擦焊制備7075鋁合金泡沫夾芯板塑性變形及發泡工藝研究

吳正健，龐秋，胡志力,1b,1c

攪拌摩擦焊制備7075鋁合金泡沫夾芯板塑性變形及發泡工藝研究

吳正健1a，龐秋2，胡志力1a,1b,1c

（1. 武漢理工大學 a. 現代汽車零部件技術湖北省重點實驗室；b. 湖北汽車零部件技術協同創新中心；c. 湖北省材料綠色精密成形工程技術研究中心，武漢 430070；2. 武漢科技大學 冶金裝備及其控制省部共建教育部重點實驗室，武漢 430081）

研究攪拌摩擦焊（FSW）制備泡沫鋁夾芯板（AFS）預制坯的成形規律和發泡過程中泡孔的演變規律。采用攪拌摩擦焊工藝制備7075鋁合金泡沫夾芯板。利用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡對不同焊接參數條件下AFS預制坯組織形貌進行分析，同時，利用單向拉伸和高溫杯突試驗對不同溫度下AFS預制坯的成形性能進行研究，并且針對AFS預制坯發泡性能及不均勻熱變形行為對發泡性能的影響進行分析。在焊接轉速為2 000 r/min、進給速度為50 mm/min情況下，可獲得板粉混合均勻、無明顯缺陷的接頭；在450 ℃時，攪拌摩擦焊制備的預制體與軋制板材的成形性能相似，真應變達到0.55，伸長率高達73%。450 ℃下杯突試驗樣品再結晶比例從60.6%增加至82.7%。在680 ℃發泡溫度下，保溫225 s，能夠制備孔徑結構均勻、高質量的鋁合金泡沫夾芯板。攪拌摩擦焊工藝制備的預制坯經過塑性變形后進行發泡，可以獲得具有均勻孔隙結構的泡沫夾芯板彎曲部件。

泡沫鋁夾芯板；攪拌摩擦焊；成形性能；發泡性能

近年來，泡沫鋁因其具有高比強度、高能量吸收能力、高氣體-液體滲透性和低導熱性，受到了廣泛的關注[1-2]。……