Microstructure and Properties of Bobbin Tool Friction Stir Welded Joint of 5 mm Thick 6005A-T6 Aluminum Alloy
摘 要
采用自主设计的双轴肩搅拌工具对5 mm厚6005A-T6铝合金进行搅拌摩擦对接焊,研究了接头的组织和性能。结果表明:焊缝成形较好,焊接接头由焊核区、热机影响区、热影响区及母材组成,前进侧热影响区和热机影响区分界明显;接头横截面硬度呈"W"形分布,前进侧热机影响区和热影响区界面处硬度最小,约为60 HV;接头的抗拉强度为205 MPa,拉伸断裂方式为韧性断裂,断裂位置位于前进侧热机影响区和热影响区界面处;接头的条件疲劳极限为96.6 MPa,裂纹源为靠近上表面的氧化物夹杂,疲劳断口瞬断区呈韧窝形貌。
Abstract
Five-millimeter thick 6005A-T6 aluminum alloy was butt-welded by friction stir welding with self-designed bobbin tool. The microstructure and properties of the joint were studied. The results show that the weld was formed well. The welded joint consisted of weld nugget, thermo-mechanically affected zone, heat affected zone and base metal. A distinct boundary existed between the heat affected zone and thermo-mechanically affected zone at the advancing side. The microhardness at cross-section of the joint showed a W-shape distribution and reached the lowest value of 60 HV at the interface between thermo-mechanically affected zone and heat affected zone at the advancing side. The tensile strength of the joint was 205 MPa. The joint fractured in a ductile manner at the interface between thermo-mechanically affected zone and heat affected zone at the advancing side. The conditional fatigue limit of the joint was 96.6 MPa. The cracks initiated at the oxide inclusion near the upper surface. The catastrophic rupture region of the fatigue fracture showed dimple morphology.
中图分类号 TG453 DOI 10.11973/jxgccl201802015
所属栏目 材料性能及应用
基金项目 国家重点研发计划项目(2016YFB0300901)
收稿日期 2017/10/27
修改稿日期 2017/12/27
网络出版日期
作者单位点击查看
备注戴忠晨(1979-),男,江苏南京人,高级工程师,学士
引用该论文: DAI Zhongchen,YUN Zhonghuang,FU Ningning,JI Hua,ZHU Jun,DENG Jianfeng,GUO Weiqiang. Microstructure and Properties of Bobbin Tool Friction Stir Welded Joint of 5 mm Thick 6005A-T6 Aluminum Alloy[J]. Materials for mechancial engineering, 2018, 42(2): 69~73
戴忠晨,云中煌,付宁宁,吉华,朱君,邓建峰,郭伟强. 5 mm厚6005A-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织及性能[J]. 机械工程材料, 2018, 42(2): 69~73
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】王国庆, 赵衍华. 铝合金的搅拌摩擦焊接[M]. 北京:中国宇航出版社, 2010:1-2.
【2】THOMAS W M, NICHOLAS E D. Friction stir welding for transportation industries[J]. Materials and Design, 1997, 18(4/5/6):269-273.
【3】周利, 刘朝磊, 王计,等. 双轴肩搅拌摩擦焊技术研究现状[J]. 焊接,2015(6):14-18.
【4】刘杰, 邓钢, 韩风武, 等. 双轴肩搅拌摩擦焊技术在铝合金车体制造中的应用发展[J]. 焊接, 2015(1):17-20.
【5】张健, 李光, 李从卿, 等. 2219-T4铝合金双轴肩FSW与常规FSW接头性能对比研究[J]. 焊接,2008(11):50-52.
【6】林松, 张坤, 王卫兵, 等. 5 mm厚6082-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织与性能[J]. 机械工程材料, 2017, 41(8):67-74.
【7】侍光磊, 张璟瑜, 胡丰, 等. 6005A-T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头组织及力学性能[J]. 焊接, 2017(8):21-25.
【8】苏斌, 贺地求, 杨坤玉, 等. 3 mm 6061铝合金板固定双轴肩搅拌摩擦焊接头的显微组织与拉伸性能[J]. 机械工程材料, 2013, 37(5):59-61.
【9】周才智, 杨新岐, 栾国红. 搅拌摩擦焊接头疲劳行为研究现状[J]. 稀有金属材料与工程, 2006, 35(7):1172-1176.
【10】刘艳, 王淮, 宫文彪,等. 6005A合金搅拌摩擦焊接头疲劳性能的研究[J]. 长春工业大学学报, 2009, 30(1):12-17.
【2】THOMAS W M, NICHOLAS E D. Friction stir welding for transportation industries[J]. Materials and Design, 1997, 18(4/5/6):269-273.
【3】周利, 刘朝磊, 王计,等. 双轴肩搅拌摩擦焊技术研究现状[J]. 焊接,2015(6):14-18.
【4】刘杰, 邓钢, 韩风武, 等. 双轴肩搅拌摩擦焊技术在铝合金车体制造中的应用发展[J]. 焊接, 2015(1):17-20.
【5】张健, 李光, 李从卿, 等. 2219-T4铝合金双轴肩FSW与常规FSW接头性能对比研究[J]. 焊接,2008(11):50-52.
【6】林松, 张坤, 王卫兵, 等. 5 mm厚6082-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头的组织与性能[J]. 机械工程材料, 2017, 41(8):67-74.
【7】侍光磊, 张璟瑜, 胡丰, 等. 6005A-T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头组织及力学性能[J]. 焊接, 2017(8):21-25.
【8】苏斌, 贺地求, 杨坤玉, 等. 3 mm 6061铝合金板固定双轴肩搅拌摩擦焊接头的显微组织与拉伸性能[J]. 机械工程材料, 2013, 37(5):59-61.
【9】周才智, 杨新岐, 栾国红. 搅拌摩擦焊接头疲劳行为研究现状[J]. 稀有金属材料与工程, 2006, 35(7):1172-1176.
【10】刘艳, 王淮, 宫文彪,等. 6005A合金搅拌摩擦焊接头疲劳性能的研究[J]. 长春工业大学学报, 2009, 30(1):12-17.
相关信息