6061鋁管高效的新方法     6061鋁合金是6系鋁合金當中應用最多的牌號之一,廣泛應用於工業各領域₪│。攪拌摩擦焊(FSW)作為一種“年輕”的固態焊接方法為焊接鋁合金提供了一種優質₪│·、高效的新方法₪│。但是,目前學術界對FSW焊縫金屬的流動方式₪│·、接頭成型機理等仍處在實驗探索階段,尚無權威定論,因此對其進行研究具有十分重大的意義₪│。接頭組織方面,焊核區為細小的等軸晶,晶粒直徑約3-5μm,第二相顆粒分佈在晶粒內部,第二相主要成分為Mg2Si;熱機影響區晶粒被拉長,呈長條狀,軸肩影響區由於動態再結晶過程中熱量散失迅速,晶粒最為細小₪│。攪拌針螺紋提供了FSW接頭塑性金屬垂直方向流動的驅動力,攪拌針的螺紋帶動焊核區上層金屬向下方遷移,下層金屬不會發生逆向遷移,只能向更下層遷移₪│。上層金屬無論在垂直還是水平方向上的流動性均更強,遷移距離更遠₪│。在水平方向上,螺紋攪拌針帶動焊核區塑性金屬旋轉運動多個週期,而無螺紋攪拌針僅帶動塑性金屬發生半個旋轉週期的遷移₪│。焊核區金屬的主要來源是前進側母材,隨著焊核區金屬隨攪拌針螺紋向下方遷移,後退側塑性金屬受到擠壓繞過焊核區進入焊核區上方的空腔₪│。焊後對各接頭形式的焊縫進行了組織和效能的分析,並透過標記材料示蹤手段研究了異種熱處理狀態6061鋁合金攪拌摩擦焊接頭的金屬流動性特徵₪│。標記材料示蹤法是一種常用的研究材料流動的視覺化研究方法,選擇銅粉和銅箔作為標記材料能夠直觀而有效的觀察接頭塑性金屬的遷移方式₪│。上層金屬無論在垂直還是水平方向上的流動性均更強,遷移距離更遠₪│。在水平方向上,螺紋攪拌針帶動焊核區塑性金屬旋轉運動多個週期,而無螺紋攪拌針僅帶動塑性金屬發生半個旋轉週期的遷移₪│。焊核區金屬的主要來源是前進側母材,隨著焊核區金屬隨攪拌針螺紋向下方遷移,後退側塑性金屬受到擠壓繞過焊核區進入焊核區上方的空腔₪│。前進側金屬首先進入焊核區,併發生劇烈的機械攪拌變形,後退側金屬進入焊核時間較晚,受到的機械作用相對較弱₪│。軸肩影響區金屬主要來源於後退側,當後退側金屬為O態時軸肩影響區內的塑性金屬流動更加劇烈,能夠遷移到更遠的距離,當後退側金屬為T6態時軸肩影響區內的塑性金屬流動性較弱₪│。此外,O態金屬一側的熱機影響區寬度更大,T6態母材一側的熱機影響區寬度相對較窄₪│。結果表明:固溶溫度對泡沫鋁合金吸能效能起主要影響,時效溫度影響較小,固溶時間和時效時間的影響則不明顯₪│。經T6熱處理(510℃固溶,190℃時效)後,基體內有明顯的第二相析出,對材料吸能效能起到良好增強效果;DIC技術可以直觀分析泡沫鋁壓縮過程中的表面應變場變化和試樣裂紋擴充套件過程,並且與力學測試結果一致₪│。