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搅拌摩擦点焊是一种用来取代电阻点焊和铆接等传统点连接技术的新型固态连接技术。为了确定此技术的有效焊接工艺参数窗口,本文采用固定式搅拌摩擦点焊方法和回填式搅拌摩擦点焊方法焊接2mm厚的6061-T4铝合金和7075-T6铝合金,研究不同工艺参数对接头微观组织、力学性能、断裂模式的影响。首先,对6061-T4铝合金固定式点焊接头和回填式点焊接头进行研究。两种接头组织分区明显,且在回填式点焊接头的搅拌区内,中心区域的组织比外围区域要粗大,这也引起搅拌区中心的硬度低于外围的硬度。两种接头中钩状缺陷的几何形状差别很大:固定式接头中钩状缺陷的高度明显高于回填式点焊接头。而且随着旋转速度和停留时间的增加,固定式接头钩状缺陷的方向逐渐由指向退出孔边缘趋向于指向背离退出孔边缘,这对接头断裂载荷有一定影响。在本次试验参数范围内,回填式接头的剪切拉伸载荷和十字形拉伸载荷都远远高于固定式点焊接头。以母材剪切强度为参照,回填式接头的最大剪切强度比固定式接头提高了34.1%。在剪切拉伸载荷作用下,固定式接头只有剪切断裂一种模式,回填式接头有剪切断裂、塞型断裂、塞型-剪切断裂三种模式;在十字形拉伸载荷作用下,固定式接头只有焊核剥离一种断裂模式,回填式接头有塞型断裂(断在上板)、塞型断裂(断在下板)和焊核剥离三种断裂模式。试验结果表明,6061-T4铝合金搅拌摩擦点焊的工艺窗口较宽,固定式点焊的最佳的工艺参数是旋转速度为2100rpm、停留时间为4s,回填式点焊是旋转速度为为1500rpm、焊接时间为4s,此时接头的剪切拉伸载荷和十字形拉伸载荷均达到最大值。然后,对焊接性较差的7075-T6铝合金的回填式点焊接头进行研究。钩状缺陷的高度高于6061-T4铝合金回填式接头,且钩状缺陷和连接韧带的形状不如6061-T4铝合金接头规则连贯。接头搅拌区的根部存在大量的孔洞缺陷,这引起接头在断裂路径上与6061-T4铝合金接头产生一定差别。在所选参数范围内,当旋转速度为1500rpm,焊接时间为3s或4s时,7075-T6铝合金点焊接头都可以获得最大的剪切拉伸载荷和十字形拉伸载荷,最大剪切强度达到母材强度的35.2%。因此相对于6061-T4铝合金,7075-T6铝合金的焊接性较差,对回填式方法的适应度不如6061-T6铝合金。