航空用铝合金2024摩擦焊接工艺参数优化及显微组织

摘要

开展航空用铝合金2024的连续驱动摩擦焊工艺优化试验,并表征焊接接头的显微组织演变。结果表明,摩擦压力是影响焊接接头抗拉强度的最显著因素,而采用适中的摩擦压力匹配较短的摩擦时间和较高的顶锻压力更易获取较高抗拉强度的接头。采用田口分析优化后的焊接工艺参数,焊后接头抗拉强度能够达到原始母材的92%。通过解析求解得到优化焊接工艺参数下焊接过程中摩擦界面的峰值温度处于779-794K,与试验测量结果吻合良好。由于高温和塑性变形的影响,摩擦界面的晶粒发生动态再结晶后尺寸明显细化。热影响区的晶粒细化有限,大部分原始晶粒受塑性流动影响发生变形。在摩擦阶段由于界面区域原始强化相发生固溶,且在随后冷却中二次析出不完全,最终导致摩擦界面的显微硬度降低。