基于轮廓法测试铝合金搅拌摩擦焊内部残余应力

摘要

采用轮廓法测试8mm厚AA6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接接头的内部纵向残余应力.详细介绍了轮廓法的测试过程:将试样夹紧后进行慢走丝线切割;采用高精度三坐标测量仪测试切割表面的轮廓;轮廓测试数据处理和光滑拟合;以拟合数据为边界条件的弹性有限元计算.最终获得了搅拌摩擦焊接接头切割面上的纵向残余应力分布全貌,并分析了残余应力沿厚度变化特征.研究结果表明轮廓法能够获得搅拌摩擦焊接接头的内部应力分布;本文测试的搅拌摩擦焊接接头纵向残余应力沿横向方向为不太明显的M形分布;在焊接区域前进侧的纵向应力大于后退侧应力;纵向残余应力沿厚度分布不均匀,峰值纵向拉应力为168MPa,约为母材室温屈服强度的60％,且峰值拉应力出现在焊接接头前进侧边缘距上表面5mm位置.