攪拌摩擦焊接的沖擊韌度和斷裂韌度

　　對(duì)板厚為30mm的5083-O鋁合金，在焊速為40mm/min規(guī)范下，進(jìn)行了雙道攪拌摩擦焊，用焊得的接頭制備了比較大型試件，進(jìn)行了接頭的低溫沖擊韌性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖2-31所示。

圖2-315083鋁合金攪拌摩擦焊接頭的沖擊試驗(yàn)結(jié)果

　　無(wú)論是在液氮溫度，還是液氦溫度下，攪拌摩擦焊接頭的低溫沖擊韌性都高于母材，斷面呈現(xiàn)韌窩狀。而MIG焊焊接接頭在室溫以下的低溫沖擊韌性均低于母材。同時(shí)采用KIC來(lái)評(píng)價(jià)接頭的斷裂韌性，與沖擊韌性實(shí)驗(yàn)一樣，攪拌摩擦焊接頭的斷裂韌度值高于母材，而在低溫下發(fā)生晶界斷裂。

　　一般來(lái)說(shuō)，鋁的攪拌摩擦焊焊縫金屬承受載荷的能力，等于或高于母材在垂直于軋制方向的承載能力。板厚為5mm多種鋁合金的攪拌摩擦焊接頭，在室溫下做了尖端裂紋張開(kāi)位移CTOD(δ5)試驗(yàn)，其結(jié)果如表2-4所示。

表2-4各種鋁合金的攪拌摩擦焊接頭斷裂韌性值

　　斷裂韌性試驗(yàn)采用在通常尺寸的試件(CT50，a/w為0.5)上預(yù)先開(kāi)一疲勞尖端裂紋。從表中可見(jiàn)攪拌摩擦焊焊縫區(qū)都有良好的斷裂韌性。7020鋁合金攪拌摩擦焊的焊縫區(qū)，尖端張開(kāi)位移CTOD最高值大于母材的0.39mm。而2024硬鋁合金攪拌摩擦焊的焊縫區(qū)CTOD最高值稍微低于母材。攪拌摩擦焊的焊縫區(qū)具有良好的斷裂韌性，其原因是攪拌摩擦焊的焊縫組織晶粒細(xì)化的結(jié)果。