机械工程材料
MATERALS FOR MECHAMICAL ENGAEERNG
2015年3月第39卷第3期Vel39Na,3Mar.2015
铝合金搅拌摩擦焊接头内部残余应力的
短波长X射线测试
窦作勇"？，张鹏程"3，李云”，王茂银'，董平"，陈力”，郑林"，裴利程”
（1.表面物理与化学重点实验室，绵阳6219072.中国工程物理研究院材料研究所，绵阳621700； 3.四川艺精科技集团有限公司，绵阳621700；4.中国兵器工业第五九研究所，重庆400039；
5.中国航天科技集因长征机械厂，成都610100)
摘要：采用自制的短波长X射线应力分析仪测定了2024-T351铝合金板搅拌摩擦烊接头的内部残余应力分布。结果表明：接头内部的纵向残余应力呈典型的“M"型分布，且高于横向残余应
力，应力峰值位于烊缝热机影响区和热影响区交界附近，测试结果与文献报道结果相符。关键词：揽择摩擦焊；残余应力；X射线衍射；铝合金
中图分类号：TG404
文献标志码：A
文章编号：1000-3738(2015)03-0107-04
Measuring Internal Residual Stresses in Aluminum Alloy FrictionStirWeldedJointbyShortWavelengthX-ray DOU Zuo-yong'-*, ZHANG Peng-cheng/-2.3, LI Yun’, WANG Mao-yin',
DONG Ping' , CHEN Li’ , ZHENG Lin*, PEI Li-cheng
(1. Science and Technology on Surface Physics and Chemistry Laboratory, Mianyang 621907, China; 2. Institute of Materials, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621700, China;
3. Sichuan Yijing Technology Group Co. , LTD. , Mianyang 621700, China; 4, No. 59 Institute of China Ordnance Industry, Chongqing 400039, China
5. The Changzheng Machinery Fsctory of China Aerospace Science and Technology Corporetion,Chengdu 610100,China)
Abstract: The intemal residual stress distribution in 2024-T351 aluminum alloy friction stir welded joint was measured using the independently developed short wavelength X-ray stress analyzer, The results show that the asaas aeeae e onesea se ans isa e was found that the peak stress was located near the interface between the thermomechanically affected zone and the heat affected zone, and the results agreed with those from references,
Key words: friction stir welding; residual stress; X-ray diffraction; aluminum alloy
0引言
揽拌摩擦焊接（FSW)技术是英国焊接研究所于1991年发明的一种固相连接技术。与传统熔化焊相比，FSW具有能耗低、接头质量好、变形小、无污染等优点，在航空航天、船舶、核工业、列车制造等领域具有广阔的应用前景。同其他焊接技术样，FSW也会在焊件中引人残余应力，从而对焊件
收稿日期：2013-11-25；修订日期：2014-09-25
基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项项目（2012YQ130234）作者筒介：窦作勇(1979-)，男，重庆人，工程师，博士。
万方数据
的服役性能（如疲劳、断裂等性能)产生影响[2-3]。因此，许多学者对FSW焊件中的残余应力进行了研究[2-4]。
由于FSW是铝合金较为理想的焊接技术，因此国内外众多学者研究了铝合金FSW接头的残余应力。王训宏等采用X射线衍射仪研究了1060 铝合金FSW接头与钨极氨弧焊接头中残余应力的差异；国外学者[2-3,采用中子衍射和高能同步辐射研究了铝合金FSW接头内部残余应力的分布规律，从而加深了对FSW接头中残余应力的认识。由于中子和高能同步辐射产生的短波长X射线对
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