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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第46卷    第7期    总第251期    2015年7月

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文章编号:1672-7207(2015)07-2426-06
7055铝合金板材搅拌摩擦焊接头的组织与力学性能
吴豫陇1, 2,郑英3,刘胜胆1, 2, 4,谈琦1, 2,张盼1, 2,张新明1, 2, 4

(1. 中南大学 材料科学与工程学院,湖南 长沙,410083;
2. 中南大学 有色金属材料科学与工程教育部重点实验室,湖南 长沙,410083;
3. 湖南交通职业技术学院 机电工程学院,湖南 长沙,410004;
4. 中南大学 有色金属先进结构材料与制造协同创新中心,湖南 长沙,410083
)

摘 要: 利用光学显微镜、透射电子显微镜、室温拉伸和硬度测试等方法,研究1.8 mm厚7055铝合金板材搅拌摩擦焊接头的微观组织和力学性能。研究结果表明:焊接头的抗拉强度和伸长率分别约为母材的63%和32%;接头区硬度曲线呈W形,硬度最低值出现在前进侧热机影响区附近。焊核区和热机影响区都观察到细小等轴再结晶组织,晶内可观察到较粗大的η相;热影响区的晶粒组织与母材的类似,但晶内的η′沉淀强化相粗化。根据这些区域的微观组织特征揭示了焊接头硬度和拉伸强度的下降的原因。

 

关键词: 搅拌摩擦焊接;7055铝合金;微观组织;力学性能

Microstructure and mechanical properties of 7055 Al alloy sheet friction stir welded joint
WU Yulong1, 2, ZHENG Ying3, LIU Shengdan1, 2, 4, TAN Qi1, 2, ZHANG Pan1, 2, ZHANG Xinming1, 2, 4

1. School of Materials Science and Engineering, Central South University, Changsha 410083, China;
2. Key Laboratory of Nonferrous Materials Science and Engineering, Ministry of Education,
Central South University, Changsha 410083, China;
3. Department of Mechanical & Electrical Engineering, Hunan Communication Polytechnic, Changsha 410004, China;
4. Nonferrous Metals Oriental Advanced Structural Materials and Manufacturing Cooperative Innovation Center,
Central South University, Changsha 410083, China

Abstract:The microstructure and mechanical properties of a friction stir welded joint of 7055 aluminum sheet of 1.8 mm in thickness were investigated by optical microscope, transmission electron microscope, tensile test and hardness test. The results show that the tensile strength and elongation of the joint are about 63% and 32% of that of the base material, respectively. The hardness curve of the joint exhibits a W shape and the minimal hardness value is in the thermo-mechanically affected zone in the advancing side. In the nugget zone and the thermo-mechanically affected zone, fine and equiaxed recrystallized grains can be observed, and some coarse η phase particles can be observed in the matrix. In the heat affected zone, the grain structure is similar to that in the base material but η′ strengthening precipitates in the matrix are coarser. According to these microstructural characteristics, the reason for lower hardness and tensile strength is revealed.

 

Key words: friction stir welding; 7055 aluminum alloy; microstructure; mechanical properties

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
JCSTFT
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