【摘 要】
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本文选择2 mm厚LZ91镁锂合金作为研究对象,对其进行搅拌摩擦搭接焊接（FSLW）。研究发现,当采用针长（螺纹形状）3.65 mm、轴肩直径为18 mm的搅拌头时,在下压量为0.2 mm,转速为2000 rpm,焊速为800 mm/min和1200 mm/min下,均能成功实现LZ91镁锂合金的FSLW。然而,当焊速大于1600 mm/min时,由于热输入的不足导致接头内部出现了隧道缺陷。对于焊
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本文选择2 mm厚LZ91镁锂合金作为研究对象,对其进行搅拌摩擦搭接焊接（FSLW）。研究发现,当采用针长（螺纹形状）3.65 mm、轴肩直径为18 mm的搅拌头时,在下压量为0.2 mm,转速为2000 rpm,焊速为800 mm/min和1200 mm/min下,均能成功实现LZ91镁锂合金的FSLW。然而,当焊速大于1600 mm/min时,由于热输入的不足导致接头内部出现了隧道缺陷。对于焊速为800 mm/min至2000 mm/min时获得的接头不同区域的微观组织分析表明,焊核区（NZ）的顶部和底部面积占比较小,α-Mg和β-Li相晶粒均发生细化,而NZ中部面积占比较大,其β-Li相晶粒有一定程度的粗化;热机影响区以不均匀的变形晶粒为主,且α-Mg在前进侧（AS）中的晶粒尺寸要大于后退侧（RS）,而β-Li则相反;热影响区中的晶粒发生粗化。对于焊速为800 mm/min时获得的接头中界面区域的组织分析表明,接头RS的界面畸变由原始搭接界面一直延伸至NZ中,呈先向上再向下的特征。而AS中的钩状缺陷畸变程度较轻,并且呈轻微弯曲。位错密度随变形程度和热输入差异而有所不同,在NZ界面处位错密度最高,冷搭接界面处位错密度最低。此外,α-Mg相的位错密度高于β-Li相。焊核和母材的主要织构为{10（?）0}＜11（?）0＞和{10（?）1}＜11（?）0＞,相较于母材,焊核区中如{10（?）1}＜12（?）3＞和{10（?）1}＜12（?）2＞等明显减弱。对于接头硬度分布表明,焊缝区硬度值一般高于母材5 HV,接头中平均硬度基本一致（约52 HV）。对于接头的拉-剪性能测试表明,在焊速800 mm/min下获得的接头性能最佳,当冷搭接作为受力侧时,接头性能（约1.9 kN）低于钩状缺陷作为受力侧时的性能（约2.2 kN）。对接头的断口分析显示,接头呈脆性断裂特征。
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