Keywords friction stir welding (FSW)；5A01 aluminum alloy ；residual stress；mechanical property；

目 录

第一章  绪论 1

1。1 引言 1

1。2。1 搅拌摩擦焊在航空航天领域的应用 1

1。2。2 搅拌摩擦焊在造船业的应用 2

1。2。3 搅拌摩擦焊在轨道交通工具的应用 2

1。3 搅拌摩擦焊接头残余应力的研究现状 2

1。4 研究意义和内容 4

第二章 试验方法及设备 6

2。1 试验材料 6

2。2 试验设备 6

2。2。1 搅拌摩擦焊接设备 6

2。2。2 搅拌头 7

2。3 试验过程 8

2。3。1 搅拌摩擦焊接试验 8

2。3。2 接头组织分析试验 9

2。3。3 搅拌摩擦焊接头残余应力测量 10

2。3。4。1 硬度试验 11

2。3。4。2 拉伸试验 11

2。4 本章小结 12

第三章 搅拌摩擦焊焊缝组织与性能分析 13

3。1 焊接工艺对接头焊缝形貌的影响 13

3。2 搅拌摩擦焊接头的微观组织分析 15

3。3 搅拌摩擦焊接头的宏观组织分析 17

3。4 焊接工艺对接头拉伸性能的影响 19

3。4。1 焊接程序对接头抗拉强度的影响 19

3。4。2 焊接工艺参数对接头拉伸强度的影响 20

3。4。3 搅拌摩擦焊接头拉伸试样断口分析 21

3。5 工艺参数对接头显微硬度的影响 23

3。5。1 不同工艺参数下接头的显微硬度 23

3。5。2 不同焊接程序接头的显微硬度 24

3。5。3接头显微硬度的各层异性 27

3。6 本章小结 28

第四章 铝合金搅拌摩擦焊残余应力检测及分析 30

4。1 残余应力检测 30

4。1。1 残余应力测量 30

4。1。2 小孔法检测残余应力的原理 32

4。2 搅拌摩擦焊残余应力的分布规律 32

4。3 本章小结 40

结 论 41

致 谢 42

参考文献 43

第一章  绪论

1。1 引言 

    1991年一种全新的固态连接技术搅拌摩擦焊（FSW）在英国焊接研究所被发明[1]。搅拌摩擦焊焊接由于其无尘烟、无气孔、无飞溅和节能等特点而被誉为“绿色焊接工艺”[2-5]。搅拌摩擦焊的特点是变形小，能耗低，无污染等，在航空、航天、船舶、列车、汽车、电子、电力等工业领域得到了广泛的发展。