搅拌摩擦焊修复2A12铝合金蒙皮裂纹的接头显微组织与力学性能研究.pdfVIP

第54卷第5期Vol.54No.5

2024年5月ElectricWeldingMachineMay2024

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.10

搅拌摩擦焊修复2A12铝合金蒙皮裂纹的

接头显微组织与力学性能研究

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吴雪猛，刘浩，温泉，闫华伟，赵静

国营四达机械制造公司，陕西咸阳712203

摘要：针对1.5mm厚2A12-T4飞机铝合金蒙皮裂纹缺陷，采用搅拌摩擦焊（FSW）工艺进行裂纹修复，对FSW接

头的显微组织演变、力学性能特征及材料流动行为进行研究。结果表明：修复后接头表面成形较好，弧纹均匀清

晰无明显缺陷产生，轴肩作用区边缘出现轻微飞边；接头宏观组织观察到明显的包铝层被搅拌进入基体的现象；

接头横截面形貌呈梯形分布，分为母材区、热影响区、热力影响区及搅拌区；搅拌区晶粒发生动态再结晶，形成平

均晶粒尺寸为2.68μm的均匀细小等轴晶，远小于平均尺寸为16.94μm的母材区晶粒；修复后接头抗拉强度为

379.88MPa，达到母材强度的91%；修复接头断裂位置发生在前进侧热力影响区附近，断面宏观较平整，但微观存

在明显的撕裂棱及韧窝。

关键词：2A12铝合金；搅拌摩擦焊；裂纹修复；显微组织；力学性能；材料流动行为

中图分类号：TG453.9文献标识码：A文章编号：1001-2303（2024）05-0071-07

MicrostructureandMechanicalPropertiesofFrictionStirWelded

RepairJointsfor2A12AluminumAlloyAirframeSkinCracks

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WUXuemeng,LIUHao,WENQuan,YANHuawei,ZHAOJing

State-ownedSidaMachineryManufacturingCompany,Xianyang712203,China

Abstract:Thecrackdefectof1.5mmthick2A12-T4aircraftaluminumalloyskinwasrepairedbyfrictionstirwelding

(FSW)process.Themicrostructureevolution,mechanicalpropertiesandmaterialflowbehaviorofthejointwerestudied.

Theresultsshowthat:thejointsurfacewaswellformedafterwelding.Thearcpatternwasuniformandclearwithoutobvi‐

ousdefects.Slightflashoccurredattheedgeoftheshoulderactionarea.Themac