《表1 5A06-H112和6061-T651铝合金化学成分》

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《热输入对5A06-6061铝合金搅拌摩擦焊接头断裂特征的影响》

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试验选用5 mm厚的5A06-H112和6061-T651轧制板材作为焊接母材，两种铝合金的化学成分如表1所示。焊接母材被加工成尺寸为155 mm×65 mm的矩形板材，搅拌摩擦焊接之前用无水乙醇清洗以去除表面污渍。焊接试验在HT-JL10X12/2H型搅拌摩擦焊接设备（上海航天设备制造总厂有限公司）上进行。转速选择300、600、900和1200 r/min，焊接速度为100和200 mm/min，选取的转速焊速比γ为1.5、3.0、4.5、6.0、9.0和12.0 r/min。搅拌头用H-13模具钢制成，轴肩直径为15 mm，搅拌针为锥形带右旋螺纹形状，螺距2 mm，端部直径3 mm，底部直径6 mm，长4.6mm。焊接过程中，主轴倾角为2.8°，轴肩下压量为0.36 mm。分别选用自然冷却（Nature cooling，NC）和压缩空气强制冷却（Forced air cooling，FAC）进行搅拌摩擦焊接，其中FAC方式为焊接过程中在搅拌头后侧喷射压缩空气进行强制冷却。压缩空气压强为0.5 MPa，喷嘴置于距搅拌头侧面约20 mm，距焊材表面高约20mm处，尺寸为10 mm×2 mm的矩形，斜对焊缝表面喷射空气（见图1(a）)。