随着铁路客运的高速发展,车体轻量化的研究成为车辆制造的前沿课题,铝合金的密度低、耐腐蚀,是代替不锈钢等金属最好的选择,成为车体轻量化的主要材料。在国内,采用搅拌摩擦焊(FSW)焊接铝合金是制造车体最具优势的焊接技术,铝合金FSW焊接成为国内外材料连接领域的研究热点。本文以铝合金车体制造为选题背景,研究在铝合金FSW时,采用不同热输入因子条件下得到的接头微观组织的特点,分析组织和性能的关系,同时分析热输入因子对FSW接头内部和外部缺陷产生的影响,并对铝合金FSW焊接温度场和残余应力进行模拟研究。研究选取板厚为3mm的6082-T6铝合金,在进行FSW焊接时焊接热输入因子选择的变化区间为1.07～6.75。焊后发现当热输入因子大小为3.38,焊接温度最大值在480℃左右的条件下,获得的焊接接头表面光滑,焊接螺纹紧密,焊接HAZ硬度降低较小,内部和表面无缺陷的焊接接头。这是由于合适的焊接热输入,使组织形成过程中具有良好的温度条件和塑性流动,残余应力较小。X射线无损探伤和金相分析表明,不合适的热输入因子会使接头内部出现隧道孔、未焊合和表面缺陷。在热输入因子为3.38时接头的强度达到302.4MPa,为母材理论强度值的97.55%。有限元模拟的结果表明在焊缝中心处的应力值最大,焊缝中纵向残余应力主要是压应力,焊缝中心靠近热影响区位置的应力值最大。