6082-T6铝板搅拌摩擦焊焊接接头性能测试 

一、6082－T6应用前景

     目前，运输装置的主要发展方向是高速化及轻量化。铁路车辆使用铝合金结构可以将自重降低35％~66％，并且可以分别提高效率和节省能源10％以上，因此铝合金材料在运输业的应用越来越广泛，6082－T6 厚铝板是其中一种应用广泛的材料，其焊接技术也变得尤为重要。自1991年搅拌摩擦焊工艺问世以来， 因其明显的优势而受到各行各业的重视，本文对 6082－T6 厚板铝合金搅拌摩擦焊 （FSW）焊接接头的组织和性能进行了测试。

二、6082-T6铝板的化学成分及力学性能

三、6082－T6的摩擦焊性能测试及结论

      焊接方法为搅拌摩擦焊（FSW），由于板过厚， 搅拌摩擦焊工艺主要由点固和焊接两部分组成，同时，焊接前采用千叶片打磨氧化膜， D40去除油污。焊接后的板材需经过热处理（人工时效）才能 够获得 6082－T6 最终状态的试验产品， 时效处理数据见下图：

      6082－T6铝合金的焊接接头强度系数为0.6，6082－T6 铝合金的抗拉强度最低值为300 MPa， 因此焊接接头的抗拉强度应高于180MPa。经测试其抗拉强度均高于180 MPa， 符合标准要求，具体结论如下。 

（1） 拉伸试验断于 HAZ， 侧弯试验弯曲角度达 180°，未见裂纹， 满足相关标准要求，可知 6082－T6 厚板铝合金FSW 焊的接头具有良好的力学性能。 

（2） 6082－T6 厚板铝合金 FSW 接头硬度曲线呈 W 形分布，两侧热影响区都有软化区，母材硬度在 HV105~HV113； 中心层最低值为 HV68， 上部最低值为 HV71，最低值出现在前进侧与热影响区交界处。

（3） 6082－T6 厚板铝合金 FSW 焊缝由 4 个区域组成。 母材晶粒沿轧制方向呈纤维状。焊核区受机械搅拌与热循环双重作用，组织发生动态再结晶，形成细小的等轴再结晶组织，热机影响区的晶粒发生了较大的变形， 并具有明显的方向性，热影响区只受热循环的影响，晶粒尺寸显著长大，强化相粗化。