【摘要】：為研究焊接工藝參數(shù)對(duì)回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊(RFSSW)接頭斷裂行為的影響,以鋁合金為例,通過改變焊接過程中套筒的下扎深度對(duì)上下板厚度不同的LY12鋁合金進(jìn)行RFSSW試驗(yàn),從材料流動(dòng)、原子擴(kuò)散及接頭軟化等方面對(duì)其接頭的斷裂機(jī)理進(jìn)行分析,并利用焊點(diǎn)的宏觀形貌、顯微組織和硬度進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)及分析結(jié)果表明:在RFSSW過程中,當(dāng)套筒未扎透上板、hook缺陷較平且韌帶在整個(gè)焊點(diǎn)厚度基本相同時(shí),裂紋主要沿連接強(qiáng)度較弱的搭接面擴(kuò)展,形成剪切斷裂模式;當(dāng)套筒下扎至下板厚度的15%、hook缺陷向上彎曲且套筒回抽路徑產(chǎn)生裂紋缺陷時(shí),裂紋更傾向于沿著原子擴(kuò)散時(shí)間較短的套筒回抽路徑擴(kuò)展,形成剪切塞型斷裂模式;隨著套筒進(jìn)一步下扎至下板厚的35%且hook缺陷向下彎曲,裂紋更容易沿著下板中的套筒回抽路徑向下擴(kuò)展;當(dāng)裂紋擴(kuò)展到下板的下表面時(shí),形成塞型斷裂模式,斷口形貌與斷裂機(jī)理的分析結(jié)果相吻合。
[Abstract]:In order to study the effect of welding process parameters on the fracture behavior of backfill friction stir spot welding (RFSSW) joints, the RFSSW tests of LY12 aluminum alloys with different thickness of upper and lower plates were carried out by changing the depth of the sleeve in the welding process, taking aluminum alloy as an example. The fracture mechanism of the joint was analyzed from the aspects of material flow atomic diffusion and joint softening. The microstructure and hardness of the joint were verified by the macroscopic morphology of the solder joint. The experimental and analytical results show that in the process of RFSSW, when the sleeve does not penetrate the upper plate, the hook defects are flat and the thickness of the ligaments is basically the same as the whole solder joint, the crack mainly extends along the weak joint surface, forming a shear fracture mode. When the thickness of the sleeve goes down to the thickness of the lower plate, the hook defect bends upward and the crack defect is produced by the sleeve pumping path, the crack tends to propagate along the sleeve return pumping path with shorter atomic diffusion time, thus forming the shear plug mode of fracture. As the sleeve goes further down to 35% of the thickness of the lower plate and the hook defect bends downward, it is easier for the crack to propagate downwards along the retractive path of the sleeve in the lower plate. When the crack extends to the lower surface of the plate, a stop-type fracture mode is formed, and the fracture morphology is in agreement with the analysis results of the fracture mechanism.
【作者單位】： 沈陽航空航天大學(xué)航空航天工程學(xué)部;北京航空航天大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51204111) 遼寧省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(2013024004)
【分類號(hào)】：TG453.9

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本文編號(hào)：2303083