搅拌针锥度和螺纹头数对厚板铝合金FSW焊缝金属迁移的影响

摘要

研究了20 mm厚2024-T4铝合金板材在搅拌摩擦焊过程中，搅拌针锥度与搅拌针表面螺纹头数对焊缝塑性金属在搅拌针周围迁移程度的影响。结果表明，随搅拌针螺纹头数增加，搅拌头旋转1圈时搅拌针螺纹所转移的高温金属量增加，焊核中塑性金属在前进边和返回边的轴向上迁移程度增加，宏观表现为焊核高度、宽度和面积增大；搅拌针锥度由25°减少至15°时，焊缝塑化金属量增加，焊核塑性金属在焊缝横截面上横向和轴向的迁移程度都增大，焊核面积增大。采用多头螺纹和较小锥度的搅拌针，可以改善厚板焊接时温度梯度大、焊缝金属流动不充分的问题，保证焊缝冶金质量。