机械工程学报

作者：申志康, 李文亚, 蔡自强, 葛世鹏, 吴玲璐, 刘小超

单位：1. 西北工业大学材料学院 西安 710072;2. 滑铁卢大学先进材料连接中心 滑铁卢N2L3G1 加拿大

关键词：回填式搅拌摩擦点焊,异种铝合金,材料流动,连接机理；

基金：国家自然科学基金（51975479）和中央高校基本科研业务费专项资金（3102019QD0404）资助项目。

焊接效率低和焊接缺陷多是回填式搅拌摩擦点焊（Refill friction stir spot welding，Refill FSSW）工业化应用的主要瓶颈问题。分别采用加工有螺纹和凹槽的套筒对6022和7075异种铝合金进行Refill FSSW试验。结果表明，与加工有螺纹的套筒（传统式Refill FSSW）相比，采用加工有凹槽的套筒（改进式Refill FSSW）进行焊接时，在套筒下方形成了材料充分混合的楔形结构。采用加工有螺纹的套筒，通过快速插入的方式（快插式Refill FSSW）可提高材料在板厚方向上的流动性，在接头界面处形成了冶金连接和机械联锁机制。此外，采用加工有凹槽的套筒，并通过快速插入的方式（凹槽套筒快插式Refill FSSW）获得的楔形结构内的材料混合程度随着焊接时间的延长而增加。改进式Refill FSSW工艺焊接过程中的最高温度为504.3℃，液化裂纹的形成与低熔点相MgZn2的熔化有关。根据热量产生原理，提出的改进式和快插式Refill FSSW工艺有助于提高接头力学性能及其稳定性，而凹槽套筒快插式Refill FSSW工艺可在1 s焊接时间内获得满足工业使用要求的无缺陷接头。

来源：2021年第18期

《机械工程学报》期刊编辑部

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