铝合金AA1050搅拌摩擦焊搅拌区的力学性能局部不均匀性

摘要

以铝合金AA1050为例,研究在塑性变形过程中具有多重滑移系的面心立方金属搅拌摩擦焊搅拌区的力学性能局部不均匀性。采用标距为1 mm的小试样单轴拉伸测试评估力学性能的局部不均匀性;通过电子背散射衍射技术对搅拌区内局部的晶粒尺寸、取向差角分布和微织构等结构参数进行量化;利用综合分析模型揭示显微组织和力学性能的关系。实验结果表明,局部的单轴拉伸性能沿着焊缝宽度方向发生显著变化。抗拉强度的最大值出现在搅拌区中心,达到99.0 MPa;最小值位于搅拌区的两侧。抗拉强度之间的最大差值达14.9 MPa,为抗拉强度最大值的15%。基于结构−力学性能关系的分析可知,材料旋转流动过程中形成的随位置变化的微织构是导致局部力学性能不均匀性的主要因素。