冷喷铝涂层对2024铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能影响.pdf

学兔兔 第 51卷第 22期 机 械 工 程 学 报 VO1．51 NO．22 2015年 11月 JOURNALOFMECHANICALENGINEER N【G NOV． 2015 DoI：10．3901／JM E．2015．22．042 冷喷铝涂层对 2024铝合金搅拌摩擦焊 接头力学性能的影响木 张志函 2 蒋若蓉 ，2 李文亚 ，2 (1．西北工业大学材料学院 西安 710072； 2．西北工业大学凝固技术国家重点实验室 西安 710072) 摘要：冷喷涂层为搅拌摩擦焊(Frictionstirwelding，FSW)接头提供了良好的防腐效果，但冷喷涂层对FSW 接头力学性能的影 响尚不明确。基于此，本研究通过拉伸和疲劳试验研究冷喷涂层对2024．T3铝合金接头力学性能的影响，并采用透射电子显 微镜(Transmissionelectronmicroscope，TEM)与差示扫描量热法(Differentialscanningcalorimetry,DSC)表征冷喷涂前后接头显 微组织的变化。试验结果表明，在2024-T3铝合金FSW 接头上制备冷喷涂层后，接头的力学性能得到了一定改善，其抗拉 强度从393-3MPa提高到420．0MPa，伸长率从4．3％增加到6．9％。当疲劳循环次数为 1×10时，喷涂后的FSW 接头在 50％ 存活率下的疲劳强度比焊态高29．1％，在 95％存活率下的比焊态高30．9％。TEM和DSC结果表明，喷涂后焊核区S相的数 量、Cu与Mg原子偏聚区体积分数明显增多，这可能是接头力学性能提升的内在原因。 关键词：搅拌摩擦焊：冷喷涂；铝合金；力学性能 中图分类号：TG453 InfluenceofColdSprayedAluminum CoatingontheM echanical PropertiesofFrictionStirW elded2024Aluminum AlloyJoints ZHANGZhihan’ JIANG Ruorong， LIW enya’ (1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072； 2．StateKeyLaboratoryofSolidificationProcessing，NorthwesternPolytechnicalUniversiyt,Xi’an710072) Abstract：Coldsprayedaluminumcoatingsenhancedobviouslythecorrosionresistanceofrfictionstirwelding(FSW)joints，butthe influenceofcoldsprayedA1coatingsonthemechanicalpropertiesofFSW jointsisstillunclear．TheeffectofcoldsprayedA1 comingsonthemechanicalpropertiesofFSwjointsisinvestigatedbytensiletestsnadfatiguetests．MicrostructurechangeofFSW jointsbe~renadaftercoldsprayingisalsoexaminedbytransmissionelectronmicroscope(TEM)anddifferentialscanning calorimetry(DSC)．ResultsshowthatthemechanicalpropertiesoftheFSW AA2024-T3jointsareimprovedaftercol