王字等：A-Zn-Mg-Cu-Zr-(Sc)合金搅拌摩擦焊接头组织和性能 619 (2)Al-Zn-MgCu-Zr合金的FSW焊接系数 焊接性能的影响.材料研究学报，2013,27(3)：287) 为71.6%，A-Zn-MgCu-Zr-Sc合金的FSW焊接 [10]Yuan H X.Study on Effect of Welding Materials and Procedures 系数为74.1%.二者相比，含Sc合金焊接接头的抗 on Weldability of Aluminum Alloys[Dissertation].Chongqing: Chongqing University,2006 拉强度提升43MPa,屈服强度提升23MPa,断后 (元恒新.焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响[学位论文] 伸长率改善2.3%. 重庆：重庆大学，2006) (3)Al(Sc,Zr)弥散相具有杰出的热稳定性，可 [11]He Z B,Peng YY,Yin Z M,et al.Comparison of FSW and TIG 以强烈抑制位错、亚晶界、晶界的移动，细化晶粒 welded joints in Al-Mg-Mn-Sc-Zr alloy plates.Trans 的同时保留大量的亚结构，且自身可发挥Orowan Nonferrous Metal Soc China,2011.21(8):1685 弥散强化作用，从而显著提高合金母材和FSW接 [12]Mishra R S,Ma Z Y.Friction stir welding and processing Mater 头的力学性能. Sci Eng R,2005,50(1-2):1 [13]Wang Y,Xiong B Q,Li Z H,et al.Hot compressive deformation 参考文献 behavior and microstructure characterization of new ultra strength Al-Zn-Mg-Cu alloy.J Mater Eng,2019,47(2):99 [1]Sharma N.Khan Z A.Siddiquee A N.Friction stir welding of (王宇，熊柏青，李志辉，等.新型超高强A-Z一Mg-Cu合金热压 aluminum to copper-an overview.Trans Nonferrous Met Soc 缩变形行为及微观组织特征.材料工程，2019,47(2)：99) China,2017,27(10):2113 [14]Sha G,Cerezo A.Early-stage precipitation in Al-Zn-Mg-Cu [2]Cam G,Mistikoglu S.Recent developments in friction stir welding alloy(7050).4 cta Mater,2004,52(15):4503 of Al-alloys.J Mater Eng Perform,2014,23(6):1936 [15]Li X Z,Hansen V,GiOnnes J,et al.HREM study and structure [3]Janaki Ram G D,Mitra TK,Shankar V,et al.Microstructural modeling of the n'phase,the hardening precipitates in commercial refinement through inoculation of type 7020 Al-Zn-Mg alloy Al-Zn-Mg alloys.Acta Mater,1999,47(9):2651 welds and its effect on hot cracking and tensile properties.Mater [16]Habiby F,Haq A U,Hashmi F H,et al.Some remarks on the Process Technol,2003,142(1):174 hardness and yield strength of aluminum alloy 7075 as a function [4]Seshagiri P C,Nair B S,Reddy G M,et al.Improvement of of retrogression time.Metall Mater Trans A,1987,18(2):350 mechanical properties of aluminum-copper alloy (AA2219)GTA [17]Benavides S,Li Y,Murr L E,et al.Low-temperature friction-stir welds by Sc addition.Sci Technol Weld Join,2008,13(2):146 welding of 2024 aluminum.Scripta Mater,1999,41(8):809 [5]Tong J H,LiL Deng D,et al.Friction stir welding of 6061-T6 [18]Sato Y S,Kokawa H,Enomoto M,et al.Microstructural evolution aluminum alloy thin sheets.J Univ Sci Technol Beijing,2008 of 6063 aluminum during friction-stir welding.Metall Mater Trans 30(9):1011 A,1999,30(9):2429 (佟建华，李炼，邓冬，等.6061-T6铝合金薄板的搅拌摩擦焊接 [19]Mahoney M W,Rhodes C G,Flintoff J G,et al.Properties of 北京科技大学学报，2008,30(9)：1011) friction-stir-welded 7075 T651 aluminum.Metall Mater Trans A, [6]Zhang K,Jiang H T,Meng Q,et al.Effect of the welding speed on 199829A:1955 the microstructure and the mechanical properties of robotic friction [20]Wang Y,Xiong B Q,Li Z H,et al.As-cast microstructure of stir welded AA7B04 aluminum alloy.Chin J Eng,2018,40(12): Al-Zn-Mg-Cu-Zr alloy containing trace amount of Sc.Rare Met, 1525 2019.38(4):343 (张坤，江海涛，孟强，等，焊接速度对机器人搅拌摩擦焊 [21]Su J Q,Nelson T W,Mishra R,et al.Microstructural investigation AA7B04铝合金接头组织和力学性能的影响.工程科学学报 of friction stir welded 7050-T651 aluminum.Acta Mater,2003, 2018,40(12):1525) 51(3):713 [7]Norman A F,Hyde K,Costello F,et al.Examination of the effect [22]Adler P N,Delasi R.Calorimetric studies of 7000 series aluminum of Sc on 2000 and 7000 series aluminium alloy castings:for alloys:II.Comparison of 7075,7050 and RX720 alloys.Metall improvements in fusion welding.Mater Sci Eng A,2003,354(1- Tras4,1977,8(7):1185 2):188 [23]Li Z M.Study on the Microstructure and Properties of Al-Zn-Mg [8]Chen Y,Liu C Y,Zhang B,et al.Effects of friction stir processing Alloy with Scandium Addition[Dissertation].Beijing:University of and minor Sc addition on the microstructure,mechanical Chinese Academic Science,2018 properties,and damping capacity of 7055 Al alloy.Mater Charact, (李召明.Sc对A-Zn-Mg合金组织和性能影响的研究I学位论 2018,135:25 文].北京：中国科学院大学，2018) [9]Zhao Z H,Xu Z,Wang G S.Effect of Sc,Zr,Er in ER5356 [24]Deng Y,Peng B,Xu G F,et al.Effects of Sc and Zr on mechanical welding wire on mechanical properties of welded joint of 7A52 property and microstructure of tungsten inert gas and friction stir aluminum alloy.Chin J Mater Res,2013,27(3):287 welded aerospace high strength Al-Zn-Mg alloys.Mater Sci Eng (赵志浩，徐振，王高松.ER5356焊丝中Sc、Zr、E对7A52铝合金 4,2015,639:500（ 2） Al−Zn−Mg−Cu−Zr 合金的 FSW 焊接系数 为 71.6%，Al−Zn−Mg−Cu−Zr−Sc 合金的 FSW 焊接 系数为 74.1%. 二者相比，含 Sc 合金焊接接头的抗 拉强度提升 43 MPa，屈服强度提升 23 MPa，断后 伸长率改善 2.3%. （3）Al3 (Sc,Zr) 弥散相具有杰出的热稳定性，可 以强烈抑制位错、亚晶界、晶界的移动，细化晶粒 的同时保留大量的亚结构，且自身可发挥 Orowan 弥散强化作用，从而显著提高合金母材和 FSW 接 头的力学性能. 参    考    文    献 Sharma  N,  Khan  Z  A,  Siddiquee  A  N.  Friction  stir  welding  of aluminum  to  copper-an  overview. Trans Nonferrous Met Soc China, 2017, 27（10）: 2113 [1] Cam G, Mistikoglu S. Recent developments in friction stir welding of Al-alloys. J Mater Eng Perform, 2014, 23（6）: 1936 [2] Janaki  Ram  G  D,  Mitra  T  K,  Shankar  V,  et  al.  Microstructural refinement  through  inoculation  of  type  7020  Al−Zn−Mg  alloy welds and its effect on hot cracking and tensile properties. J Mater Process Technol, 2003, 142（1）: 174 [3] Seshagiri  P  C,  Nair  B  S,  Reddy  G  M,  et  al.  Improvement  of mechanical  properties  of  aluminum-copper  alloy  (AA2219)  GTA welds by Sc addition. Sci Technol Weld Join, 2008, 13（2）: 146 [4] Tong  J  H,  Li  L,  Deng  D,  et  al.  Friction  stir  welding  of  6061-T6 aluminum  alloy  thin  sheets. J Univ Sci Technol Beijing,  2008, 30（9）: 1011 （佟建华, 李炼, 邓冬, 等. 6061-T6铝合金薄板的搅拌摩擦焊接. 北京科技大学学报, 2008, 30（9）：1011） [5] Zhang K, Jiang H T, Meng Q, et al. Effect of the welding speed on the microstructure and the mechanical properties of robotic friction stir welded AA7B04 aluminum alloy. Chin J Eng, 2018, 40（12）: 1525 （张坤, 江海涛, 孟强, 等. 焊接速度对机器人搅拌摩擦焊 AA7B04铝合金接头组织和力学性能的影响. 工程科学学报, 2018, 40（12）：1525） [6] Norman A F, Hyde K, Costello F, et al. Examination of the effect of  Sc  on  2000  and  7000  series  aluminium  alloy  castings:  for improvements in fusion welding. Mater Sci Eng A, 2003, 354（1- 2）: 188 [7] Chen Y, Liu C Y, Zhang B, et al. Effects of friction stir processing and  minor  Sc  addition  on  the  microstructure,  mechanical properties, and damping capacity of 7055 Al alloy. Mater Charact, 2018, 135: 25 [8] Zhao  Z  H,  Xu  Z,  Wang  G  S.  Effect  of  Sc,  Zr,  Er  in  ER5356 welding  wire  on  mechanical  properties  of  welded  joint  of  7A52 aluminum alloy. Chin J Mater Res, 2013, 27（3）: 287 （赵志浩, 徐振, 王高松. ER5356焊丝中Sc、Zr、Er对7A52铝合金 [9] 焊接性能的影响. 材料研究学报, 2013, 27（3）：287） Yuan H X. Study on Effect of Welding Materials and Procedures on Weldability of Aluminum Alloys[Dissertation].  Chongqing: Chongqing University, 2006 （元恒新. 焊接材料及工艺对铝合金焊接性能的影响[学位论文]. 重庆: 重庆大学, 2006） [10] He Z B, Peng Y Y, Yin Z M, et al. Comparison of FSW and TIG welded  joints  in  Al−Mg−Mn−Sc−Zr  alloy  plates. Trans Nonferrous Metal Soc China, 2011, 21（8）: 1685 [11] Mishra R S, Ma Z Y. Friction stir welding and processing. Mater Sci Eng R, 2005, 50（1-2）: 1 [12] Wang Y, Xiong B Q, Li Z H, et al. Hot compressive deformation behavior and microstructure characterization of new ultra strength Al−Zn−Mg−Cu alloy. J Mater Eng, 2019, 47（2）: 99 （王宇, 熊柏青, 李志辉, 等. 新型超高强Al−Zn−Mg−Cu合金热压 缩变形行为及微观组织特征. 材料工程, 2019, 47（2）：99） [13] Sha  G,  Cerezo  A.  Early-stage  precipitation  in  Al−Zn−Mg−Cu alloy (7050). Acta Mater, 2004, 52（15）: 4503 [14] Li  X  Z,  Hansen  V,  GjØnnes  J,  et  al.  HREM  study  and  structure modeling of the η' phase, the hardening precipitates in commercial Al−Zn−Mg alloys. Acta Mater, 1999, 47（9）: 2651 [15] Habiby  F,  Haq  A  U,  Hashmi  F  H,  et  al.  Some  remarks  on  the hardness and yield strength of aluminum alloy 7075 as a function of retrogression time. Metall Mater Trans A, 1987, 18（2）: 350 [16] Benavides S, Li Y, Murr L E, et al. Low-temperature friction-stir welding of 2024 aluminum. Scripta Mater, 1999, 41（8）: 809 [17] Sato Y S, Kokawa H, Enomoto M, et al. Microstructural evolution of 6063 aluminum during friction-stir welding. Metall Mater Trans A, 1999, 30（9）: 2429 [18] Mahoney  M  W,  Rhodes  C  G,  Flintoff  J  G,  et  al.  Properties  of friction-stir-welded 7075 T651 aluminum. Metall Mater Trans A, 1998, 29A: 1955 [19] Wang  Y,  Xiong  B  Q,  Li  Z  H,  et  al.  As-cast  microstructure  of Al−Zn−Mg−Cu−Zr alloy containing trace amount of Sc. Rare Met, 2019, 38（4）: 343 [20] Su J Q, Nelson T W, Mishra R, et al. Microstructural investigation of  friction  stir  welded  7050-T651  aluminum. Acta Mater,  2003, 51（3）: 713 [21] Adler P N, Delasi R. Calorimetric studies of 7000 series aluminum alloys:  II.  Comparison  of  7075,  7050  and  RX720  alloys. Metall Trans A, 1977, 8（7）: 1185 [22] Li Z M. Study on the Microstructure and Properties of Al−Zn−Mg Alloy with Scandium Addition[Dissertation]. Beijing: University of Chinese Academic Science, 2018 （李召明. Sc对Al−Zn−Mg合金组织和性能影响的研究[学位论 文]. 北京: 中国科学院大学, 2018） [23] Deng Y, Peng B, Xu G F, et al. Effects of Sc and Zr on mechanical property and microstructure of tungsten inert gas and friction stir welded aerospace high strength Al‒Zn‒Mg alloys. Mater Sci Eng A, 2015, 639: 500 [24] 王    宇等： Al−Zn−Mg−Cu−Zr−(Sc) 合金搅拌摩擦焊接头组织和性能 · 619 ·