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.1014. 北京科技大学学报 第30卷 210MPa和7%，为母材的103%、81%和54%（母材 分别是1500/800、1500/1800试样的横截面各区的 的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为310MPa,260 金相图.从两图中可以明显看出焊合区、热机影响 MPa,13%). 区(thermal-mechanically affected zone,TMAZ)及热 拉伸实验时，拉伸断裂处多发生在焊核区，这 影响区(heat affected zone,HAZ)的分界；焊合区的 不是由焊接缺陷引起的，而可能是由于轴肩的顶锻 组织比较细小，热机影响区组织呈明显的带状，即在 压力造成试样厚度的减薄，也就是说搅拌摩擦焊焊 焊接过程中由于搅拌头的作用组织被拉长了；热影 核区的力学性能不足以弥补试样厚度的减薄， 响区和母材没有明显的区别和界限，这是由于工件 2.31mm厚度6061-T6铝合金SW接头的微观 较薄热影响区较小造成的，而在较厚的材料焊接中 组织 则存在较明显的热影响区，对比两图的热机影响区 (1)金相组织分析.选取工艺参数(n/v)为 可以看到，1500/800试样的晶粒比1500/1800试样 1500/800、1500/1800的焊接试样，采用Keller试 的晶粒小，而且1500/800试样的热机影响区域要 剂(3mL硝酸，6mL盐酸，6mL氢氟酸，150mL水) 大，这是由于1500/800试样焊接过程中搅拌头的 对研磨抛光后的试样进行腐蚀，然后在LEICA金相 破碎作用比1500/1800试样充分造成的.由图8 显微镜上进行金相观察，如图8所示，从图8(a)可 ()可以看到工件在焊接过程中产生飞边的过程及 以看到FSW试样金相腐蚀时焊核区(weld nugget 状态，即飞边产生于焊合区及热基影响区，在搅拌头 zone,WNZ)与母材(parent material,PM)的明显界 轴肩的作用下，逐步将焊合区的塑性金属“挤”向热 限，图中的界限为“U”形界限的一半.图8(b)和(c) 机影响区并进一步“挤”出试样表面. (a) b 20m 201山m 20m 40m 图8接头的金相照片.(a)1500/800试样形貌：(b)1500/800试样横截面各区；(c)1500/1800试样横截面各区；(d)母材：(c)1500/800 试样飞边金相照片 Fig.8 Optical micrographs of the joints:(a)morphology of the joint under 1500/800;(b)zones in the joint under 1500/800:(c)zones in the joint under 1500/1800:(d)parent material:(e)fins on the welded surface of the joints under 1500/800210MPa 和7％为母材的103％、81％和54％（母材 的抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为310MPa260 MPa13％）． 拉伸实验时拉伸断裂处多发生在焊核区．这 不是由焊接缺陷引起的而可能是由于轴肩的顶锻 压力造成试样厚度的减薄也就是说搅拌摩擦焊焊 核区的力学性能不足以弥补试样厚度的减薄． 2∙3 1mm厚度6061－T6铝合金 FSW 接头的微观 组织 （1） 金相组织分析．选取工艺参数（ n／υ）为 1500／800、1500／1800的焊接试样采用 Keller 试 剂（3mL 硝酸6mL 盐酸6mL 氢氟酸150mL 水） 对研磨抛光后的试样进行腐蚀然后在 LEICA 金相 显微镜上进行金相观察如图8所示．从图8（a）可 以看到 FSW 试样金相腐蚀时焊核区（weld nugget zoneWNZ）与母材（parent materialPM）的明显界 限图中的界限为“U”形界限的一半．图8（b）和（c） 分别是1500／800、1500／1800试样的横截面各区的 金相图．从两图中可以明显看出焊合区、热机影响 区（therma-l mechanically affected zoneT MAZ）及热 影响区（heat affected zoneHAZ）的分界；焊合区的 组织比较细小热机影响区组织呈明显的带状即在 焊接过程中由于搅拌头的作用组织被拉长了；热影 响区和母材没有明显的区别和界限这是由于工件 较薄热影响区较小造成的而在较厚的材料焊接中 则存在较明显的热影响区．对比两图的热机影响区 可以看到1500／800试样的晶粒比1500／1800试样 的晶粒小而且1500／800试样的热机影响区域要 大这是由于1500／800试样焊接过程中搅拌头的 破碎作用比1500／1800试样充分造成的．由图8 （e）可以看到工件在焊接过程中产生飞边的过程及 状态即飞边产生于焊合区及热基影响区在搅拌头 轴肩的作用下逐步将焊合区的塑性金属“挤”向热 机影响区并进一步“挤”出试样表面． 图8 接头的金相照片．（a）1500／800试样形貌；（b）1500／800试样横截面各区；（c）1500／1800试样横截面各区；（d）母材；（e）1500／800 试样飞边金相照片 Fig．8 Optical micrographs of the joints：（a） morphology of the joint under1500／800；（b） zones in the joint under1500／800；（c） zones in the joint under1500／1800；（d） parent material；（e） fins on the welded surface of the joints under1500／800 ·1014· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷