攪拌摩擦焊接頭材料流動(dòng)行為是優(yōu)化焊接工藝的根本所在,目前關(guān)于無(wú)針攪拌摩擦點(diǎn)焊流動(dòng)行為尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。以0.02 mm鎳箔為示蹤材料,采用軸肩端面具有漸開(kāi)線凹槽的無(wú)針攪拌頭,改變旋轉(zhuǎn)速度和焊接時(shí)間進(jìn)行1.8 mm厚2198-T8鋁鋰合金搭接攪拌摩擦點(diǎn)焊試驗(yàn),借助微焦點(diǎn)錐束三維CT設(shè)備、掃描電鏡等測(cè)試手段,研究材料流動(dòng)行為及其對(duì)接頭宏觀形貌、晶粒特征的影響。結(jié)果表明,軸肩下方的金屬在軸肩擠壓和摩擦熱作用下先軟化,以螺旋形向下向內(nèi)流動(dòng)形成攪拌區(qū);隨著焊接時(shí)間的延長(zhǎng),攪拌區(qū)金屬向上和向外流動(dòng)增強(qiáng),致使攪拌區(qū)外緣界面翹曲,形成Hook缺陷。隨旋轉(zhuǎn)速度或焊接時(shí)間增大,攪拌區(qū)金屬向下和向上向外流動(dòng)加劇,焊核的深度和直徑增大、晶粒更細(xì)小;下板金屬軟化程度加強(qiáng),攪拌區(qū)外緣下板更多的塑化金屬向上向外流動(dòng),致使Hook更翹曲。研究結(jié)果為深入了解無(wú)針攪拌摩擦點(diǎn)焊材料流動(dòng)行為和優(yōu)化焊接工藝提供了理論基礎(chǔ)。

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