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搅拌摩擦焊(Friction stir welding,FSW)是一种新型的固相焊接技术,在铝合金、镁合金等轻金属的焊接上展现了独特的优势。高耐磨性搅拌工具的出现,推动了高强钢的搅拌摩擦焊接的迅速发展。搅拌摩擦点焊(Friction stir spot welding,FSSW)和搅拌摩擦搭焊(Friction stir lap welding,FSLW)是FSW的重要变体。本文以DP590镀锌高强钢为研究对象,分别采用FSSW和FSLW两种焊接工艺进行焊接实验。在FSSW焊接实验中,研究了FSSW焊接过程中锌层的流动行为及其对显微组织和力学性能的影响。在FSLW焊接实验中,分析了焊接过程中锌的流动行为,通过实验参数的改变,对比研究了不同焊接参数下接头的界面形成、显微组织、力学性能及其浸泡腐蚀性能。主要结论如下:在DP590镀锌高强钢的FSSW焊接中,对1.4 mm厚镀锌钢板进行焊接实验,并得到了无缺陷质量良好的FSSW焊接接头。使用800 rpm的恒定转速,当下压量从0.6 mm增大至0.9 mm时,界面从“钩状”界面转变为平直界面,界面的结合长度相应的从0.44 mm增加到2.01 mm,接头搅拌区马氏体的尺寸从8.0μm增大到14.2μm。为了研究镀锌层在焊接接头中的流动行为,增加无停留时间的焊接,当下压量从0 mm增大至0.6 mm时,结果表明在焊接初期锌层有进入搅拌区的趋势。焊接完成后,界面处发现不同状态的锌的聚集,而在远离界面的搅拌区内部未检测到锌元素的聚集。FSSW接头的强度主要由界面的结合方式、界面的结合长度及上板的减薄情况等共同决定,当下压量为0.8 mm时,接头最大剪切拉伸载荷为21.35 kN,断裂通过焊核剥离的失效模式发生。此外,“钩状”界面处锌的存在可能降低了接头的力学性能。然而,对于平直界面的接头,没有发现锌对力学性能的显著影响。在DP590镀锌高强钢的FSLW焊接实验中,对1.4 mm厚镀锌钢板进行搭接实验。使用500 rpm的主轴转速,分别采用25 mm/min、50 mm/min、100 mm/min与150 mm/min的行进速度,随着行进速度的增大,热输入逐渐减小。接头搅拌区主要由马氏体、贝氏体和铁素体组成。所有参数下接头的前进侧均出现典型的“钩状”界面。在接头中心位置发现不同厚度的Fe3Zn10的过渡层,随着行进速度的增大界面的厚度有所增加,并出现大量的孔隙。在50 mm/min的行进速度下观察到焊接前锌层被破坏的现象,最终形成断续的厚度较小的界面过渡层,这有利于减小锌层的危害。在剪切拉伸实验中在母材区发生断裂。焊接接头的浸泡腐蚀实验显示,随着行进速度的增大,较低的热输入导致了更多的锌的残留,接头的腐蚀速率下降。接头表面的腐蚀产物主要由FeOOH和Fe3O4组成。