搅拌摩擦焊制备7075铝合金泡沫夹芯板塑性变形及发泡工艺研究

摘要

目的研究搅拌摩擦焊(FSW)制备泡沫铝夹芯板(AFS)预制坯的成形规律和发泡过程中泡孔的演变规律。方法采用搅拌摩擦焊工艺制备7075铝合金泡沫夹芯板。利用金相显微镜和扫描电子显微镜对不同焊接参数条件下AFS预制坯组织形貌进行分析,同时,利用单向拉伸和高温杯突试验对不同温度下AFS预制坯的成形性能进行研究,并且针对AFS预制坯发泡性能及不均匀热变形行为对发泡性能的影响进行分析。结果在焊接转速为2000 r/min、进给速度为50 mm/min情况下,可获得板粉混合均匀、无明显缺陷的接头;在450℃时,搅拌摩擦焊制备的预制体与轧制板材的成形性能相似,真应变达到0.55,伸长率高达73%。450℃下杯突试验样品再结晶比例从60.6%增加至82.7%。在680℃发泡温度下,保温225 s,能够制备孔径结构均匀、高质量的铝合金泡沫夹芯板。结论搅拌摩擦焊工艺制备的预制坯经过塑性变形后进行发泡,可以获得具有均匀孔隙结构的泡沫夹芯板弯曲部件。