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搅拌摩擦焊(FSW)作为一种全新的固相焊接技术,以其低能耗、高效率、残余应力小、接头性能优异等特点,受到广泛关注,已经在航空以及汽车工业中得到应用。虽然国内外学者已经作了大量研究工作,但是由于影响FSW的参数较多,如搅拌头转速、焊接速度、下压量、倾角以及板厚等等,为了FSW技术的工程应用,还需要大量的研究工作。本文在详细介绍了搅拌摩擦焊的技术原理、焊接参数选择以及国内外的研究现状的基础上,选择一组焊接参数,分别对AA2024-T4与AA7050-T7451铝合金进行了同种材料FSW焊接以及AA2024-T4/AA7050-T7451异种材料FSW焊接,并分别对三种不同的焊接接头进行了残余应力测试、金相分析和硬度测试。同时对三种焊接接头分别进行了室温大气环境以及3.5%的NaCl溶液浸泡腐蚀50小时后的拉伸试验,得到了不同焊接接头的力学性能,并通过断口分析分别研究了各种焊接接头的破坏机理。研究结果表明,在本文采用的焊接参数下焊接接头具有良好的力学性能,室温大气环境下AA2024-T4和AA7050-T7451同种铝合金FSW接头的强度极限分别达到母材强度的90.2%和91.6%,而AA2024-T4/AA7050-T7451异种铝合金FSW接头的强度极限可达AA2024-T4铝合金的90.2%。三种焊接接头处均形成了均匀致密的微观组织结构;焊接接头的残余应力分布均呈现出“M”型的分布。显微硬度均呈“W”型分布,硬度最大值出现在焊接接头焊核区。与室温大气环境下的力学性能比较,经腐蚀后三种焊接接头的力学性能均明显下降。试样断裂属于韧性断裂,且断裂通常发生在前进侧热机影响区/热影响区的过渡区。本文的研究成果为AA2024-T4、AA7050-T7451以及AA2024-T4/AA7050-T7451铝合金的搅拌摩擦焊接提供了一组理想的焊接参数选择。同时,力学性能的试验结果对三种铝合金搅拌摩擦焊接结构的设计具有参考价值。