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高强铝合金搅拌摩擦焊接头粒子贫乏区的形成机理
作者: 金玉花 [1,2] ; 霍仁杰 [1,2] ; 李常锋 [1] ; 王希靖 [2]
关键词: 高强铝合金 搅拌摩擦焊 粒子贫乏区 晶界迁移 high strength aluminum alloy friction stir welding particle depleted zone grain boundary migration
摘要：
采用搅拌摩擦焊技术对5mm厚的2024-T4高强铝合金进行对接焊试验.研究粒子贫乏区的微观组织特征、形成机理及其对力学性能的影响.结果表明：粒子贫乏区位于紧靠焊核区的前进侧热机影响区一侧,与前进侧热机影响区具有一致的方向性;和相邻区域相比,出现第二相粒子的显著贫乏,贫乏区宽度平均约30μm.粒子贫乏区的形成是由于前进侧热机影响区晶粒拉长、弯曲,而弯曲的晶界曲率引起界面能差,从而使得晶界发生迁移;晶界迁移的驱动力主要为搅拌针旋转所产生的剪应力.第二相粒子对晶界的钉扎能随着第二相体积分数的降低而降低,粒子贫乏区的存在减弱第二相粒子对晶界的钉扎作用,使得前进侧热机影响区在拉伸过程中易于断裂,成为接头的薄弱区.