铝/镁异种合金搅拌摩擦焊接头强度影响因素分析

"铝/镁异种合金间搅拌摩擦焊接头力学性能影响因素" 本文主要探讨了铝/镁异种合金间搅拌摩擦焊接头的力学性能及其影响因素。搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding, FSW）是一种先进的固态焊接工艺，特别适用于轻质合金如铝和镁的连接。在这种焊接方法中，一个旋转的搅拌头在接合部位产生热量，通过机械作用使金属发生塑性流动，从而实现连接。研究由余泰吾、董丰波等人进行，他们通过调整搅拌头的偏移量来控制铝镁材料的混合程度，并改变原始接合面与水平面的夹角，以此改变焊核区铝镁界面的形状。 实验结果显示，原始接合面的破坏和大变形对于形成良好的界面结合至关重要。然而，过度的变形会导致铝和镁过度混合，产生大量的脆性金属间化合物，这会降低接头的力学性能。因此，实现高强度的铝/镁接头的关键在于平衡界面的大变形和限制铝镁间的混合及反应。在实际操作中，控制搅拌头的运动轨迹和速度，以及接合面的角度，可以有效地调控这一过程。 微观组织分析是评估焊接接头性能的重要手段。通过对焊接后的微观结构进行观察，可以了解金属间化合物的分布、界面的连续性和焊缝的完整性。这些因素直接影响接头的抗拉强度、屈服强度和疲劳寿命。此外，焊接工艺参数的选择，包括焊接速度、工具转速和下压力等，都会对最终接头的力学性能产生显著影响。 关键词涵盖了搅拌摩擦焊的核心要素：焊接工艺、微观组织、接头性能和界面混合。这些关键词强调了研究的重点在于理解和优化焊接过程中各参数如何影响铝镁接头的力学行为。文章引用了多个资助项目，表明了该研究在航空航天和先进制造领域的应用背景，以及与实际产业的紧密联系。 中图分类号TG453+.9属于焊接技术领域，而TG146.215则指向了金属材料的焊接工艺。这两类分类反映了研究内容的跨学科性质，既包含焊接技术，又涉及具体的金属材料科学。 这篇首发论文深入研究了铝/镁异种合金搅拌摩擦焊接头的力学性能，揭示了界面形态、材料混合度和焊接参数对接头强度的影响，为优化此类焊接工艺提供了理论依据和实践指导。通过控制焊接过程中的关键变量，可以实现高强度、高质量的铝镁接头，这对于航空、航天以及汽车等需要轻量化材料的行业具有重要的应用价值。