异常晶粒生长限制了摩擦搅拌处理合金的焊接性能

《METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE》：Abnormal Grain Growth Limits Weldability of Friction Stir-Processed Alloys

摩擦搅拌加工（FSP）可细化AA6061铝合金微结构并提升焊接性能，但长焊缝焊接时热暴露导致异常晶粒生长（AGG），破坏组织均匀性并引发液化/凝固裂纹，需优化焊接参数和热管理。

　　

摘要

摩擦搅拌加工（FSP）是一种有效的技术，可用于细化微观结构并提高易开裂铝合金（如AA6061）的焊接性能。然而，本研究指出，在对FSP处理过的AA6061进行熔焊时，由于长时间的热暴露，尤其是在热影响区和部分熔化区域，可能会发生异常晶粒生长（AGG）。AGG会破坏微观结构的均匀性，并促进液化开裂和凝固开裂，从而降低FSP带来的抗裂性能。实验结果表明，虽然FSP能够抑制短焊缝中的开裂现象，但过长的焊缝长度会增加热量积累，从而加剧AGG和开裂倾向。这些发现强调了精确控制焊接参数和进行热管理以保持微观结构稳定性和接头完整性的必要性。通过合金设计、工艺优化和热输入控制有效缓解AGG问题，对于充分发挥FSP在先进制造和熔焊应用中的潜力至关重要。