机械工程学报

作者：林智雄, 邵震, 梁鑫裕, 崔雷, 王东坡, 谢燕, 黄一鸣, 杨立军

单位：1. 天津大学材料科学与工程学院 天津 300350;2. 天津市现代连接技术重点实验室 天津 300350

关键词：2219铝合金,拉拔式摩擦塞补焊,成形过程,力学性能；

基金：国家自然科学基金资助项目(‪52075376)。

拉拔式摩擦塞补焊(Friction pull plug welding,FPPW)是一种高效率的固态修补焊接技术，广泛应用于航空航天领域。采用分阶段焊接和全过程焊接两种模式，分别研究12 mm厚铝合金FPPW成形过程和组织性能。结果表明，依据焊接过程拉力变化，可将FPPW划分为预摩擦阶段、拉力加载阶段、恒力焊接阶段和拉锻阶段。分阶段焊接结果表明，焊接初期，摩擦方式以滑动摩擦为主预热界面；随着焊接过程推进，热量上升，界面出现局部结合，滑动摩擦转化为滑动-粘着摩擦；焊接后期，在粘着摩擦主导作用下，界面具备焊合条件，并在拉锻阶段实现焊合。全过程焊接结果表明，焊接拉力为50 kN时，脆性第二相在结合界面连续分布，强度相对较低。随着焊接拉力增加至60 kN，结合界面第二相在摩擦挤压下破碎，降低了第二相的不利影响，强度得到提升。然而，焊接拉力升至70 kN时，接头发生颈缩，结合界面出现连续微小孔洞，强度明显下降。研究结果为中厚板FPPW成形提供了参考。

来源：2024年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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