2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝X射线影像特征及其形成原因

仇一卿; 姚徐伟; 卜星; 赵舵; 张自立; 陆伟; 倪林斌

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2023.06.17

焊接工艺 | 浏览量 : 0 下载量: 393 CSCD: 0

PDF
导出
分享
收藏
专辑

2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝X射线影像特征及其形成原因
X-ray Image Characteristics of 2219 Aluminum Alloy Friction Stir Welding Seams and Their Causes
2023年53卷第6期页码：117-121
收稿：2022-11-04，

修回：2023-04-09，

纸质出版：2023-06-25
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.06.17
稿件说明：

移动端阅览

仇一卿，姚徐伟，卜星，等.2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝X射线影像特征及其形成原因［J］.电焊机，2023，53（6）：117-121. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.06.17.

QIU Yiqing, YAO Xuwei, BU Xing, et al.X-ray Image Characteristics of 2219 Aluminum Alloy Friction Stir Welding Seams and Their Causes[J].Electric Welding Machine, 2023, 53(6): 117-121. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2023.06.17.

摘要

对6 mm厚2219铝合金进行了搅拌摩擦焊接，并利用X射线对焊缝进行检测，同时截取了焊缝横向及纵向金相试样进行对照分析，观察焊缝发现：位于焊缝前进侧区域存在一条明显亮线，焊缝纵向存在呈周期性断续分布的白色月牙状夹杂。分析认为，受搅拌摩擦焊热-力作用以及材料塑性流动的综合影响，在前进侧形成强化相的异常聚集与长大，同时受原材料强化相尺寸及分布特征影响，形成不均匀的月牙形夹杂，但夹杂厚度较小，且与基体形成冶金结合，聚集相对焊缝力学性能无显著影响。

Abstract

In this paper

6 mm-thick 2219 aluminium alloy were welded by friction stir welding. The results of both the X ray image and the metallographic structure observed at transverse and longitudinal direction were compared and analyzed. A obvious bright line could be observed at the advanced side in the joint and crescent shaped white inclusions could be observed along the weld longitudinal direction with periodic intermittent distribution. It was the combined influence of both thermal mechanical effect and plastic material flow during FSW that cause the abnormal aggregation and growth of strengthening phase at the advanced side in the joint. Under the influence of the size and the distribution characteristics of the strengthening phase of the material

it formed an uneven crescent-shaped inclusion.But the inclusion thickness is thin and formed a metallurgical bond with the matrix. The aggregated phase has no significant effect on the joint mechanical properties.

关键词

Keywords

references

CHEN Y C ， FENG J C ， LIU H J . Preciptate evolution in friction stir welding of 2219-T6 aluminum alloys ［J］. Mater. Charact ， 2009 ， 60 ： 476 - 481 .

《中国航空材料手册》编辑委员会 . 中国航空材料手册（第3卷）［M］. 北京：中国标准出版社， 2002 .

Thomas W M ， Johnson K I ， Wiesner C S . Friction Stir Welding—Recent Developments in Tool and Process Techologies ［J］. Advanced Engineering Materials ， 2003 ， 5 （ 7 ）： 485 - 490 .

LIU H J ， FUJI H ， MAEDA M ， et al . Tensile Properties and Fracture Locations of Friction Stir Welded Joints of 2017-T351 Aluminum Alloy ［J］. Journal of Materials Processing Technology ， 2003 ， 142 （ 3 ）： 692 - 696 .

Khandkar M Z ， Khan J A ， Reynolds A P . Prediction of Temperature Distributionand Thermal History duringFriction Stir Welding—Input Torque Based Model ［J］. Science and Technology of Welding and Joining ， 2003 ， 8 （ 3 ）： 165 - 174

赵刚，蔡乃星，刘旭升，等 . 中厚板2219铝合金双轴肩搅拌摩擦焊焊接残余应力及微观组织演变［J］. 电焊机， 2023 ， 53 （ 3 ）： 111 - 116 .

ZHAO G ， CAI N X ， LIU X S ， et al . Residual Stress and Microstructure Evolution of Bobbin Tool Friction Stir Welded 2219 Aluminum Alloy Thick Plates ［J］. Electric Welding Machine ， 2023 ， 53 （ 3 ）： 111 - 116 ..

丁延松，曲文卿，李来平 . 2219铝合金FSW接头低温力学性能研究［J］. 电焊机， 2019 ， 49 （ 01 ）： 85 - 88 .

DING Y S ， QU W Q ， LI L P . Mechanical properties of FSW joint of 2219 aluminum alloy at low temperature ［J］. Electric Welding Machine ， 2019 ， 49 （ 01 ）： 85 - 88 .

MALARVIZHI S ， BALASUBRAMANIAN V . Effect of welding processes on AA2219 aluminium alloy joint properties ［J］. Transactions of Nonferrous Metals Society of China ， 2011 ， 21 （ 5 ）： 962 - 973 .

王国庆，熊林玉，田志杰，等 . 不同热处理状态2219铝合金TIG焊接头组织性能分析［J］. 焊接学报， 2017 ， 38 （ 01 ）： 121 - 124+134 .

WANG G Q ， XIONG L Y ， TIAN Z J ， et al . Microstructure and property of TIG welded 2219 aluminum alloy by different heat treatment ［J］. Transactions of the China Welding Institution ， 2017 ， 38 （ 01 ）： 121 - 124+134 .

王志国，窦超，尹玉环，等 . 2219铝合金搅拌摩擦焊焊缝夹杂的形成原因分析与控制［J］. 电焊机， 2019 ， 49 （ 09 ）： 29 - 33 .

WANG Z G ， DOU C ， YIN Y H ， et al . Cause analysis and control of inclusion in 2219 aluminum alloy fric

tion stir weld ［J］. Electric Welding Machine ， 2019 ， 49 （ 09 ）： 29 - 33 .

MICHAL B P ， THOMAS G H . Residualstress measurements in athick，dissimilar aluminum alloy friction stir weld ［J］. Acta Materialia ， 2006 ， 54 （ 15 ）： 4013 - 4021 .

毛育青，柯黎明，刘奋成，等 . 铝合金厚板FSW焊缝成形及金属流动行为分析［J］. 航空学报， 2016 ， 37 （ 11 ）： 3546 - 3553 .

MAO Y Q ， KE L M ， LIU F C ， et al . Weld formation and material flow behavior in FSW thick aluminum alloy plates ［J］. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica ， 2016 ， 37 （ 11 ）： 3546 - 3553 . ［13］　OuyangJ H， KovacevicR. Material flow and microstructure in the friction stir butt welds of the same anddissimilar aluminum alloys［J］. Journal of Materials Engineering and Performance， 2002 ， 11 （ 1 ）： 51 - 63 .

康举，梁苏莹，吴爱萍，等 . 2219铝合金搅拌摩擦焊中的局部液化现象及对接头力学性能的影响［J］. 金属学报， 2017 ， 53 （ 03 ）： 358 - 368 .

KANG J ， LIANG S Y ， WU A P ， et al . Local Liquation Phenomenon and Its Effect on Mechanical Properties of Joint in Friction Stir Welded 2219 Al Alloy ［J］. Acta Metallurgica Sinica . 2017 ， 53 （ 3 ）： 358 - 368 .

王大勇，冯吉才 . 搅拌摩擦焊接三维流动模型［J］. 焊接学报， 2004 ， 25 （ 4 ）： 46 - 50 .

WANG D Y ， FENG J C . 3 dimensional flow modeling of friction stir welding ［J］. Transactions of The China Welding Institution ， 2004 ， 25 （ 4 ）： 46 - 50 .