铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接接头疲劳性能研究

摘要

为克服现有铝合金连接手段可靠性低,外观质量差等缺点,采用双轴肩搅拌摩擦焊接新工艺对母材为6061-T6,壁厚为2.5 mm轨道交通铝合金空腔型材进行焊接,并研究了新工艺下焊接接头的疲劳特性.针对金属疲劳特性,首先在中短寿命(疲劳寿命N<2×10^(6))区利用成组法对试验数据进行处理,然后对长寿命区指定了两组循环基数(N=2×10^(6),N=10^(7))使用升降法进行数据处理,获得该工艺下焊接接头的条件疲劳极限,最后结合物理现象及数学方法删选可疑值后,根据可靠性理论,采用三参数幂函数拟合法分别求出了焊接接头在置信度γ=95%时,存活率为p=99%、95%、90%、50%的p-S-N曲线.疲劳试验结果表明:正反面接头的疲劳极限分别为69.5 MPa、85 MPa;焊接接头大多断裂在搅拌摩擦焊接的返回边处,飞边缺陷是影响接头疲劳极限的重要原因,正反面的焊接工艺是导致正反面疲劳性能产生差异的主要原因;双轴肩搅拌摩擦焊接接头比熔焊接头疲劳性能更加优异.