铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接接头疲劳性能研究

为克服现有铝合金连接手段可靠性低，外观质量差等缺点，采用双轴肩搅拌摩擦焊接新工艺对母材为6061-T6，壁厚为2.5 mm轨道交通铝合金空腔型材进行焊接，并研究了新工艺下焊接接头的疲劳特性.针对金属疲劳特性，首先在中短寿命（疲劳寿命N<2×106）区利用成组法对试验数据进行处理，然后对长寿命区指定了两组循环基数（N=2×106,N=107）使用升降法进行数据处理，获得该工艺下焊接接头的条件疲劳极限，最后结合物理现象及数学方法删选可疑值后，根据可靠性理论，采用三参数幂函数拟合法分别求出了焊接接头在置信度γ=95%时，存活率为p=99%、95%、90%、50%的p-S-N曲线.疲劳试验结果表明：正反面接头的疲劳极限分别为69.5 MPa、85 MPa；焊接接头大多断裂在搅拌摩擦焊接的返回边处，飞边缺陷是影响接头疲劳极限的重要原因，正反面的焊接工艺是导致正反面疲劳性能产生差异的主要原因；双轴肩搅拌摩擦焊接接头比熔焊接头疲劳性能更加优异.