不同焊接参数对7075-2A12异种铝合金FSW接头组织性能的影响

李志强; 飞尚才

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2026.01.15

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专辑

不同焊接参数对7075-2A12异种铝合金FSW接头组织性能的影响
The Effect of Different Welding Parameters on the Microstructure and Properties of FSW Joints of 7075-2A12 Dissimilar Aluminum Alloy
2026年56卷第1期页码：108-115
收稿：2025-01-17，

修回：2025-05-01，

纸质出版：2026-01-20
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.01.15
稿件说明：

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李志强，飞尚才.不同焊接参数对7075-2A12异种铝合金FSW接头组织性能的影响［J］.电焊机，2026，56（1）：108-115. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.01.15.

LI Zhiqiang, FEI Shangcai.The Effect of Different Welding Parameters on the Microstructure and Properties of FSW Joints of 7075-2A12 Dissimilar Aluminum Alloy[J].Electric Welding Machine, 2026, 56(1): 108-115. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.01.15.

摘要

固定AS侧材料为7075，以搅拌头转速和焊接速度为变量，对6 mm厚7075和2A12异种铝合金板材进行搅拌摩擦焊接试验，研究不同焊接参数下焊缝形貌、显微组织、力学性能等的变化规律。结果表明，在试验工艺参数内，7075-2A12异种接头焊缝均可成型，存在或多或少缺欠。7075-2A12异种接头WNZ组织晶粒细小，与AS-TMAZ有明显分界，与RS-TMAZ无明显分界，TMAZ组织发生较大程度的弯曲变形，随着搅拌头转速增大，接头各区域组织晶粒大小均呈增大趋势，随着焊接速度增大，接头各区域组织晶粒大小均呈减小趋势；7075-2A12异种铝合金焊接接头显微硬度分布呈不规则“W”形，AS侧硬度高于RS侧，WNZ硬度高于RS侧母材，随着搅拌头转速增大，焊接热输入增大，接头显硬度、强度与塑性均呈减小趋势，随着焊接速度增大，焊接热输入减小，接头显硬度、强度与塑性均呈增大趋势。7075-2A12异种铝合金搅拌摩擦焊接时，焊接热输入不宜过大，应合理匹配搅拌头转速和焊接速度，焊接速度50~60 mm/min匹配搅拌头转速600~800 r/min时最佳。

Abstract

A friction stir welding experiment was conducted on 6mm thick 7075 and 2A12 dissimilar aluminum alloy plates with fixed AS side material of 7075

using stirring head speed and welding speed as variables

to study the changes in weld morphology

microstructure

mechanical properties

etc. under different welding parameters. The results indicate that within the experimental process parameters

the 7075-2A12 dissimilar joint welds can all be formed with varying degrees of defects. The WNZ microstructure of 7075-2A12 dissimilar joint has fine grains and a clear boundary with AS-TMAZ

but no clear boundary with RS-TMAZ. The TMAZ microstructure undergoes significant bending deformation. As the stirring head speed increases

the grain size of the microstructure in each area of the joint shows an increasing trend. As the welding speed increases

the grain size of the microstructure in each area of the joint shows a decreasing trend; The microhardness distribution of 7075-2A12 dissimilar aluminum alloy welded joints shows an irregular "W" shape

with the AS side having higher hardness than the RS side and the WNZ side having higher hardness than the RS side base metal. As the stirring head speed increases

the welding heat input increases

and the apparent hardness

strength

and plasticity of the joint decrease. As the welding speed increases

the welding heat input decreases

and the apparent hardness

strength

and plasticity of the joint increase. When friction stir welding 7075-2A12 dissimilar aluminum alloy

the welding heat input should not be too large

and the stirring head speed and welding speed should be reasonably matched. The best welding speed is 50-60 mm/min matched with the stirring head speed of 600-800 r/min.

关键词

Keywords

references

郑桂红，马青军，徐锴，等 . 浅析团体标准T/CWAN 0013—2019《铝及铝合金焊丝质量评价规范》［J］. 电焊机， 2021 ， 51 （ 6 ）： 27 - 31 .

ZHENG G H ， MA Q J ， XU K ， et al . Analysis of the T/C WAN 0013-2019 "Specification for quality of aluminum and aluminum alloy wires and rods" ［J］. Eletric Welding Machine ， 2021 ， 51 （ 6 ）： 27 - 31 .

张昌青，谷怀壮，马东东，等 . 工具形貌对微型搅拌摩擦焊塑性金属流动及焊缝力学性能的影响［J］. 电焊机， 2025 ， 55 （ 3 ）： 40 - 47 .

ZHANG C Q ， GU H Z ， MA D D ， et al . Effect of Tool Morphology on Plastic Metal Flow and Weld Mechanical Properties in Micro-friction Stir Welding ［J］. Electric Welding Machine ， 2025 ， 55 （ 3 ）： 40 - 47 .

李志强，飞尚才 . 7075-2A12异种铝合金搅拌摩擦焊接头组织性能分析［J］. 电焊机， 2025 ， 55 （ 5 ）： 48 - 54 .

LI Z Q ， FEI S C . Analysis of Microstructure and Properties of 7075-2A12 Dissimilar Aluminum Alloy Friction Stir Welding Joint ［J］. Electric Welding Machine ， 2025 ， 55 （ 5 ）： 48 - 54 .

姜月，朱浩，齐芳娟，等 . 7075铝合金搅拌摩擦焊接头在拉伸过程中的裂纹扩展行为［J］. 焊接， 2019 （ 03 ）： 28-32+66 - 67 .

JIANG Y ， ZHU H ， QI F J ， et al . Behaviors of crack propagation in 7075 aluminum alloy friction stir welded joints during tensile process ［J］. Welding & Joining ， 2019 （ 03 ）： 28-32+66 - 67 .

汪虎，韦叶，王巍，等 . 7075铝合金不同冷却介质条件下搅拌摩擦焊接头的组织与性能［J］. 电焊机， 2020 ， 50 （ 3 ）： 70 - 74 .

WANG H ， WEI Y ， WANG W ， et al . Microstructre and properties of FSW welded joint of 7075 aluminium alloy under different cooling media conditions ［J］. Eletric Welding Machine ， 2020 ， 50 （ 3 ）： 70 - 74 .

曾浩然，徐卫平，柯黎明，等 . 7075铝合金搅拌摩擦焊接头表面在盐水环境中腐蚀坑形貌［J］. 南昌航空大学学报（自然科学版）， 2019 ， 33 （ 03 ）： 54 - 59 .

ZENG H R ， XU W P ， KE L M ， et al . Morphology of Corrosion Pits on the Surface of Friction Stir Welded Joint of AA7075 Aluminum Alloy in Salt Water Environment ［J］. Journal of Nanchang Hangkong University（Natural Sciences）， 2019 ， 33 （ 03 ）： 54 - 59 .

肖雪敏 . 7075铝合金薄板搅拌摩擦焊及焊后热处理工艺研究［D］. 广东：华南理工大学， 2022 .

XIAO X M . Research on Friction Stir Welding and Post-weld HeatTreatment of 7075 Aluminum Alloy Sheet ［D］. Guangdong ： South China University of Technology ， 2022 .

谭盖 . 2A12/7075异种铝合金FSW接头组织及性能研究［D］. 四川：西南石油大学， 2017 .

TAN G . Microstructure and Properties of Friction Stir Welded Joint of Dissimilar 2A12/7075 Aluminum Alloys ［D］. Sichuan ： South West Petroleum University ， 2017 .

韩金理 . 异种铝合金搅拌摩擦焊数值模拟及工艺研究［D］. 四川：西南石油大学， 2018 .

HAN J L . Numerical Simulation and Process Study of Friction Stir Welding of Dissimilar Aluminum Alloys ［D］. Sichuan ： South West Petroleum University ， 2018 .

尹聪鑫 . SiCp/6061-T6铝基复合材料搅拌摩擦焊工艺及机理研究［D］. 河南：河南理工大学， 2022 .

YIN C X . Research on Friction Stir Welding Process and Mechanism of SiCp/606l-T6Aluminum Matrix Composites ［D］. Henan ： Henan Polytechnic University ， 2022 .