钢铝异种材料搅拌摩擦焊界面组织及性能

张桂源¹，郄新哲¹，宫文彪¹，宫明月²，崔恒²

1. 长春工业大学教育部先进结构材料重点实验室2. 长春轨道客车股份有限公司

摘 要：对2.5 mm厚6005A-T6铝合金与3 mm厚S420MC钢板进行搅拌摩擦焊搭接焊接,采用扫描电镜、X射线衍射（XRD）和显微硬度计研究焊缝界面形貌、微观组织结构和力学性能。结果表明:钢/铝搅拌焊的界面处形成了搅拌焊特有的飞边结构,焊核区钢/铝呈层状组织结构,有金属间化合物Al Fe、AlFe₃和Al₁₃Fe₄的形成;界面结合为机械+冶金结合,平均拉剪载荷为5.024 k N;铝侧拉伸断口为韧性断裂,钢侧为韧—脆混合型断裂;界面处的显微硬度达393 HV,远高于母材金属;搅拌头的磨损率为1.18 mm/m。

关键词：低碳钢;铝合金;异种金属搅拌摩擦焊;组织;性能;