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6061铝合金搅拌摩擦焊焊接接头的疲劳裂纹扩展行为

利用数控机床进行搅拌摩擦焊将8mm厚的AA6061 T6铝合金对接，进给速度为117~683mm/min，工具转速为 838~1262 rpm。

实验装置

通过拉伸实验、金相分析和显微硬度测试，研究了焊接接头力学性能与工艺参数之间的关系。依据ASTM E647标准，采用CT试样研究了疲劳裂纹在焊核区中心的扩展行为。

CT试样尺寸

实验结果给出了焊接工艺参数对该铝合金力学性能和疲劳行为的影响。

与母材相比，焊接后的试样抗拉强度减小了大约20~30%，试样在软化区发生断裂，该区域通常是热影响区。

焊接接头组织

不同f/S比（进给速度/工具转速）下的接头系数略有波动，软化区的宽度随着f/S比的减小而增大。

疲劳裂纹扩展速率

当△K小于12 Mpa m1/2时，焊接试样的疲劳裂纹扩展速率总是小于母材的。△K处于中等和较高水平时，焊接试样的疲劳裂纹扩展速率是母材的5倍。这是由于非优化的焊接工艺产生了各种缺陷（比如隧道状的缺陷）。

疲劳断口形貌

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