6082-T6鋁板攪拌摩擦焊焊接接頭性能測試 

一、6082－T6應用前景

     目前，運輸裝置的主要擴展方向是高速化及輕量化。鐵路車輛使用鋁合金結構可以將自重降低35％~66％，並且可以分別提高效率和節省能源10％以上，因此鋁合金材料在運輸業的應用越來越廣泛，6082－T6 厚鋁板是其中一種應用廣泛的材料，其焊接技藝也變得尤為重要。自1991年攪拌摩擦焊工藝問世以來， 因其明顯的優勢而受到各行各業的重視，本文對 6082－T6 厚板鋁合金攪拌摩擦焊 （FSW）焊接接頭的組織和性能進行了測試。

二、6082-T6鋁板的化學成分及力學性能

三、6082－T6的摩擦焊性能測試及結論

      焊接方法為攪拌摩擦焊（FSW），由於板過厚， 攪拌摩擦焊工藝主要由點固和焊接兩部分組成，同時，焊接前采用千葉片打磨氧化膜， D40去除油汙。焊接後的板材需經過熱處理（人工時效）才能 夠獲得 6082－T6 最終狀態的試驗商品， 時效處理數據見下圖：

      6082－T6鋁合金的焊接接頭強度系數為0.6，6082－T6 鋁合金的抗拉強度最低值為300 MPa， 因此焊接接頭的抗拉強度應高於180MPa。經測試其抗拉強度均高於180 MPa， 符合標準要求，詳細結論如下。 

（1） 拉伸試驗斷於 HAZ， 側彎試驗彎曲角度達 180°，未見裂紋， 滿足相關標準要求，可知 6082－T6 厚板鋁合金FSW 焊的接頭具有良好的力學性能。 

（2） 6082－T6 厚板鋁合金 FSW 接頭硬度曲線呈 W 形分布，兩側熱影響區都有軟化區，母材硬度在 HV105~HV113； 核心層最低值為 HV68， 上部最低值為 HV71，最低值出現在前進側與熱影響區交界處。

（3） 6082－T6 厚板鋁合金 FSW 焊縫由 4 個區域組成。 母材晶粒沿軋製方向呈纖維狀。焊核區受機械攪拌與熱循環雙重作用，組織發生變化再結晶，形成細小的等軸再結晶組織，熱機影響區的晶粒發生了較大的變形， 並具有明顯的方向性，熱影響區只受熱循環的影響，晶粒尺寸顯著長大，強化相粗化。