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金属学报    DOI: 10.11900/0412.1961.2015.00154
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7B04铝合金薄板的搅拌摩擦焊接及接头低温超塑性研究
杨超1,王继杰1,马宗义2,倪丁瑞2,付明杰3,李晓华3,曾元松3
1. 沈阳航空航天大学
2. 中国科学院金属研究所
3. 北京航空制造工程研究所
FRICTION STIR WELDED 7B04AL SHEET AND ITS SUPERPLASTICITY
 
 
全文: PDF(1407 KB)  
  
摘要: 在三组参数下(1600-200、800-200、400-400,转速(rpm)-焊速(mm/min))对2 mm厚的退火态7B04铝合金薄板进行搅拌摩擦焊接,研究了焊接参数对焊缝质量及微观组织的影响,并分析了焊核区的低温超塑性变形行为。结果表明,通过控制焊接参数,可获得良好的焊接质量,接头强度系数达100%。焊核区发生动态再结晶,生成细小等轴晶,且晶粒尺寸随转速的降低而显著减小(母材晶粒尺寸为~300 μm,1600 rpm下为2 μm,800 rpm 下为1 μm,400 rpm下为 0.6 μm)。这种细晶组织有利于焊核区超塑变形,在300 oC,焊核区在1×10-3 s-1、3×10-4 s-1下获得了160~590%的延伸率,在350 oC、1×10-3 s-1条件下获得高达790%的最大延伸率,在~400oC时超塑性变形行为消失。
关键词 超高强铝合金 搅拌摩擦焊接超塑性微观组织    
Abstract:Annealed 7B04 Al sheets in thickness of 2 mm were subjected to friction stir welding (FSW) under three group of parameters (1600-200, 800-200, 400-400, rotation rate(rpm)-welding speed(mm/min)). The effect of welding parameters on the tensile property and microstructure of the FSW joints were investigated, with more efforts focusing on the low-temperature superplasticity of the nugget zones (NZs). The results showed that FSW joints with high quality could be produced by controlling welding parameters, with a joint strength coefficient of 100% being obtained. Dynamic recrystallization took place in the NZs with fine and equiaxed grains generated; meanwhile, the grain size decreased significantly with the decreasing rotation rate (~300 μm for base material, 2 μm for 1600 rpm, 1 μm for 800 rpm, 0.6 μm for 400rpm). The fine grain structure that facilitated the superplastic deformation of the NZs. The NZs exhibited superplastic elongations ranged from 160% to 590% at 300 oC at strain rates of 1×10-3 s-1 and 3×10-4 s-1. The maximum superplasticity of 790% was obtained at 350 oC at the strain rate of 1×10-3 s-1. The ability to superplastic deformation disappeared in the NZs at 400 oC.
Key wordsUltra-high strength Al alloys    Friction Stir Welding    Superplasticity    Microstructure
收稿日期: 2015-03-18      出版日期: 2015-10-26
ZTFLH:     
基金资助:51331008
通讯作者: 倪丁瑞   

引用本文:

杨超 王继杰 马宗义 倪丁瑞 付明杰 李晓华 曾元松. 7B04铝合金薄板的搅拌摩擦焊接及接头低温超塑性研究[J]. 金属学报, 10.11900/0412.1961.2015.00154.

链接本文:

http://www.ams.org.cn/CN/Y0/V/I/0

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