7050铝合金作为高强度可热处理铝合金，成型性较好，在航天行业中发挥着较为广泛的作用。对于7050这种高强铝合金来说，其焊接性对于熔焊而言是比较差的，焊接缺陷，变形等显得尤为之多。然而对其使用搅拌摩擦焊后所得焊接接头性能则显得比较不错，目前国内外相关机构对于高强铝合金的搅拌摩擦焊方面都进行了比较细致的探索，尤其对焊接接头性能与组织等方面的研究得到了一定成果。但是在对7050铝合金搅拌摩擦焊参数与性能关系相关方面的研究则显得较少，特别是焊接速度对接头力学性能的作用。在此基础上本文主要对7050铝合金搅拌摩擦焊的接头工艺参数做了详细研究，在目前现有的允许试验条件下，对焊接速度和旋转速度设计试验进行对比，从而寻找最优的工艺参数，并重点研究该参数下搅拌摩擦焊焊接接头的组织性能，为相关研究给予一定的依据。论文网

1。2  铝合金材料的焊接性及特点

1。2。1  铝合金材料的焊接性

高强铝合金的应用绝大多数体现在它的焊接性方面，因此，焊接性是其性能的一个重要指标，而铝合金焊接的难点主要体现在以下几个方面[3]：

（1）严重软化的接头使得接头强度大幅度降低，甚至达到低于母材的程度，另外，接头软化的区域主要发生在焊缝和热影响区。

（2）铝在空气中容易被氧化，产生的氧化膜其熔点相对铝来说很高。

（3）在凝固点时，铝合金当中氢的溶解度会发生突变性的急剧下降，从而会导致气泡的析出，产生气孔。

（4）当焊缝凝固时晶界当中存在的少量液相会减少晶界的结合力，这时再经拉应力的影响热裂纹就会随之产生。

（5）铝合金的线膨胀系数很大，容易出现各种比较常见的焊接变形。

（6）与钢对比而言，铝合金有很大的导热率，也就意味着同等参数条件下，热输入要比钢大好几倍，然而过大的热输入又会软化接头。

1。2。2  铝合金材料常用焊接方法与特点

铝合金常用的焊接方法主要有熔焊、等离子弧焊、激光焊、搅拌摩擦等焊接方式，其在各个焊接方法下的焊接特点如表1-1所示。

表1-1 铝合金常用的焊接方法与特点[4]

焊接方法 焊接特点

钨极氩弧TIG 焊 较大的热输入量，比较小的焊缝深宽比，使得接头特别容易软化，焊后不仅变形严重，而且所得接头强度较低。

熔化极文献综述

MIG 焊 相比TIG焊来说，焊接热输入减少，且接头不容易软化，大大的提高了生产效率，但是焊缝成形分布不均。

等离子弧焊 可焊接的厚度有限，并且由于线路原因，喷嘴的使用时间较短。另外在焊接过程中稳定性比较差。

真空电子束焊 焊缝的成形好，接头的变形小，缺点主要体现在焊前准备较为繁琐，且试验条件的要求很高。

激光焊 热输入较小，接头性能比较不错，但是仪器设备价格不菲，在焊前要求的装配精度过高。

搅拌摩擦焊 接头性能良好，焊接缺陷少，且焊接过程比较环保，易于实现自动化焊接，不足之处主要体现在焊接速度低，精度要求高等方面。

1。3  搅拌摩擦焊介绍

1。3。1  搅拌摩擦焊原理

搅拌摩擦焊工作原理示意图如图1-1所示，搅拌头在高速旋转下扎入工件当中，然后沿着焊接方向前进，在这个过程中，摩擦热会出现在搅拌头和工件的接触位置，周围的金属受摩擦热的影响使得塑性软化层产生，在搅拌头旋转作用下，软化层金属会逐渐充满搅拌针运动过程中后方所形成的空区，焊件在搅拌头轴肩的挤压以及搅拌针的搅拌两者综合作用下实现连接。