处理的高强度变形铝合金。
表1 7050-T7451铝合金的化学成分
Tab1 Chemical composition of aluminum
Alloy 7050-T7451 %(质量分数)
Si Fe Cu Mn Mg Zn Al
0.12 0.15 2.0~2.6 0.10 1.9~2.6 6.0 余量
表2 7050-T7451铝合金的力学性能
Tab2 Mechanical properties of aluminum alloy 7050-T7451
σb/MPa σ0.2/MPa δ/% HV 510 455 10 135
近年来,随着国内外飞机制造业突飞猛进的发展,减轻飞机自重,提高飞行速度,寻求代替钢铁部件的铝合金材料,已成为铝加工业和飞机制造业面临的重要课题。然而,由于该铝合金导热性好、流动性差,采用传统弧焊时焊缝易产生气孔、裂纹、咬边等缺陷,严重影响了7050铝合金构件性能及其在工业中的应用。
用高强铝合金制造的各种零部件主要是通过焊接成形的,因此焊接性能是其重要的工艺性能指标。高强铝合金采用MIG、TIG等熔焊方法时,在焊缝处形成铸态组织并易出现气孔和较大焊接变形,残余应力较大,抗冲击与抗应力腐蚀性能也较差,而且存在焊接裂纹倾向大和焊接接头软化区问题。此外,采用MIG、TIG焊接铝合金时,由于表面致密的氧化膜熔点很高,需要在焊前严格清除表面氧化膜后才可以进行焊接。
20世纪90年代初,英国焊接研究所发明了一种新型的固相焊接方法-搅拌摩擦焊(FSW)并得到了广泛的关注和应用。与传统熔焊相比,FSW的接头具有晶粒细小以及疲劳性能、拉伸性能和弯曲性能良好的优点,可以较好的解决铝合金熔化焊接的难点,避免其熔焊时的各种缺陷,焊缝成形较好,特别适用于铝合金的焊接。
搅拌摩擦焊以其高效、节能、焊缝缺陷率低以及焊接变形小等优点,已经广泛应用于多种铝合金的焊接,但在7xxx系列铝合金中的应用还相对有限。利用搅拌摩擦[1]焊接方法对7050-T7451铝合金进行了焊接,重点研究了焊接参数对接头微观组织和力学性能的影响,为7050-T7451铝合金搅拌摩擦焊接技术的实际应用奠定基础。
1.2.5 搅拌摩擦焊的介绍