搅拌摩擦焊接的冲击韧度和断裂韧度

　　对板厚为30mm的5083-O铝合金，在焊速为40mm/min规范下，进行了双道搅拌摩擦焊，用焊得的接头制备了比较大型试件，进行了接头的低温冲击韧性试验，试验结果如图2-31所示。

图2-315083铝合金搅拌摩擦焊接头的冲击试验结果

　　无论是在液氮温度，还是液氦温度下，搅拌摩擦焊接头的低温冲击韧性都高于母材，断面呈现韧窝状。而MIG焊焊接接头在室温以下的低温冲击韧性均低于母材。同时采用KIC来评价接头的断裂韧性，与冲击韧性实验一样，搅拌摩擦焊接头的断裂韧度值高于母材，而在低温下发生晶界断裂。

　　一般来说，铝的搅拌摩擦焊焊缝金属承受载荷的能力，等于或高于母材在垂直于轧制方向的承载能力。板厚为5mm多种铝合金的搅拌摩擦焊接头，在室温下做了尖端裂纹张开位移CTOD(δ5)试验，其结果如表2-4所示。

表2-4各种铝合金的搅拌摩擦焊接头断裂韧性值

　　断裂韧性试验采用在通常尺寸的试件(CT50，a/w为0.5)上预先开一疲劳尖端裂纹。从表中可见搅拌摩擦焊焊缝区都有良好的断裂韧性。7020铝合金搅拌摩擦焊的焊缝区，尖端张开位移CTOD最高值大于母材的0.39mm。而2024硬铝合金搅拌摩擦焊的焊缝区CTOD最高值稍微低于母材。搅拌摩擦焊的焊缝区具有良好的断裂韧性，其原因是搅拌摩擦焊的焊缝组织晶粒细化的结果。