焊前热处理状态对SiCp/Al-Cu-Mg复合材料搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

金属学报, 2014, 50(4): 489-497. doi: 10.3724/SP.J.1037.2013.00719

焊前热处理状态对SiCp/Al-Cu-Mg复合材料搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

王东 ^1, , 王全兆 ^2, , 肖伯律 ^3, , 倪丁瑞 ^4, , 马宗义 ^5,

1.中国科学技术大学化学与材料科学学院,合肥 230026;中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳 110016

2.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳,110016

3.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳,110016

4.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳,110016

5.中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室,沈阳,110016

基金项目: National Basic Research Program of China(2012CB619600) 国家重点基础研究发展计划资助项目2012CB619600

关键词：铝基复合材料 , 搅拌摩擦焊 , 微观组织 , 析出相 , 力学性能

EFFECT OF HEAT TREATMENT BEFORE WELDING ON MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF FRICTION STIR WELDED SiCp/Al-Cu-Mg COMPOSITE JOINTS

Keywords： aluminum matrix composite , friction stir welding , microstructure , precipitate , mechanical property

在工具转速800 r/min,焊接速度100 mm/min的工艺参数下,对6mm厚的15％SiCp/2009A1(体积分数)板材在软态(固溶态)和硬态(自然时效态)下进行搅拌摩擦焊接,均获得致密无缺陷的接头.结果表明,样品原始状态对焊核区的晶粒尺寸、析出相(A12Cu)分布和硬度均影响不大.2种样品的热影响区均存在2个低硬度区.靠近焊核区的低硬度区在焊接热循环过程中温度较高,2种样品均发生Al2Cu相的粗化,硬度值相同;但在远离焊核区的低硬度区,固溶态样品不发生固溶原子团簇回溶,该区域的硬度略高于自然时效态样品,并且位置更靠近焊核中心.2种接头横向拉伸时均断裂在靠近焊核的低硬度区,强度基本相同,可达母材强度的83％.这表明,固溶软态下进行15％SiC/p2009Al板材的搅拌摩擦焊接,可以取得常规时效硬态下焊接的效果,有助于扩大焊接工艺窗口,减少焊接工具磨损.

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