通过选择性激光熔化制备的AlSi7Mg合金摩擦搅拌焊接接头的微观结构与力学性能研究

摩擦搅拌焊接（FSW）可有效连接选择性激光熔化（SLM）制备的AlSi7Mg合金试样，通过显微分析和力学测试发现，FSW使焊接区孔隙率降低83.6%，硅相重构为离散块状颗粒（2-8μm），热影响区晶粒粗化导致强度下降，但焊缝区综合力学性能（强度81.5%基材，硬度及致密度提升）优于传统氩弧焊。

　　

摘要

本研究采用了摩擦搅拌焊接（FSW）技术来连接选择性激光熔化（SLM）制备的AlSi7Mg试样，并对其焊接接头的微观结构和力学性能进行了分析。在FSW过程中，材料经历了剧烈的热机械耦合效应，导致焊接区的特性与SLM基材有显著差异：孔隙的大小和数量显著减小，富硅共晶相从连续网络转变为离散的块状颗粒（2–8 μm），并且热影响区发生了晶粒粗化。值得注意的是，热影响区成为了断裂失效的薄弱位置。通过全面的实验研究和微观结构分析发现，FSW技术能够（i）将SLM AlSi7Mg焊件的孔隙率降低83.6%；（ii）使焊接接头的抗拉强度达到SLM基材的81.5%，同时提高其显微硬度和密度——这些性能均优于传统的熔焊方法（如氩弧焊）。这些结果证实了FSW技术在连接SLM铝合金部件方面的巨大潜力。

图形摘要