焊前混合表面纳米化对2A14铝合金搅拌摩擦焊接头微观组织和力学性能的影响

• 作者: 张玉祥 杨建海 程晓 葛利玲 陈家照 高杨
• 来源期刊: 金属学报
• 学科: 工学
• 关键词: 铝合金 混合表面纳米化 搅拌摩擦焊 显微组织 力学性能
• 年，卷（期）: 2017,（7）
• 页码范围: 842-850
• 页数: 9页
• 分类号: TG174.4|TG146.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11900/0412.1961.2016.00421

摘要

采用超音速微粒轰击(SFPB)和表面机械滚压处理(SMRT)相结合的混合表面纳米化(HSNC)方法在2A14铝合金表面制备出梯度纳米结构(GNS)表层,之后进行了搅拌摩擦焊(FSW).利用OM、SEM和TEM对比研究了HSNC样品和原始样品FSW焊缝的微观组织和断裂形貌.结果表明,GNS表层以类似“S”线复杂形式分布在HSNC样品的热机影响区(TMAZ)和焊核区(NZ)中,形成了纳米层区(NLZ);原始样品显微硬度最低处和断裂位置均发生在前进侧的TMAZ,HSNC样品显微硬度最低处和断裂位置均发生在NZ;HSNC样品的抗拉强度比原始样品提高了6.4％,延伸率比原始样品提高了14.1％,两者的断裂方式均为韧性断裂,但原始样品断口形貌为非等轴韧窝和撕裂韧窝,HSNC样品断口形貌为等轴韧窝.分析表明,由于纳米晶的优异性能,NLZ在提高焊缝强度的同时提高了塑性变形能力.