设计(论文)的基本内容：

母材为 40mm 厚 7B05- T5 铝合金挤压型材。焊接工艺为搅拌摩擦焊双面焊。对取自于焊接试板的金相试样进行研磨-抛光-腐蚀，然后观察焊缝的宏观形貌，并利用光学显微镜对焊缝各区，特别是各区沿厚度方向的不同位置进行微观组织观察。利用显微硬度计测定焊缝各区的显微硬度分布。使用电子万能试验机对截取的分层切片拉伸试样进行了力学性能测试。利用扫描电镜观察拉伸断口。最后进行实验结果分析。

本文采用微观组织观察、显微硬度测试以及拉伸性能测试等手段重点研究 40mm 厚

7B05-T5 铝合金搅拌摩擦焊接头沿厚度方向的组织和性能变化。所得结论如下：

1.40 mm  厚 7B05-T5 铝合金搅拌摩擦焊焊缝成型良好，未观察到宏观缺陷。接头的焊核区为细小的等轴晶；沿板厚方向焊核区的微观组织：焊缝上部晶粒较小，中心部焊核区晶粒尺寸更加细小。这和焊接区域温度的变化是相关的。热机影响区晶粒发生较大的拉伸和弯曲变形；热影响区仍保有母材纤维状组织，但晶粒明显长大；

2.显微硬度测试曲线均成典型的“W”特征分布，焊核区硬度较低，焊核区两侧的热影响区观察到明显软化区，硬度值最低值均出现在接头左侧软化区，焊核区前一道焊位置由于受到后一道焊的热影响，硬度出现下降；这与 FSW 过程中接头各区析出强化相的变化有关；

3.拉伸接头拉伸性能显示，接头强度均达到 300MPa 以上，断裂位置均位于热影响区，与显微硬度测试所确定的软化区位置一致；

4.分层切片拉伸试验结果显示试板下层切片试样的抗拉强度相对较低。所有分层切片试样断裂位置均位于热影响区，与显微硬度分布所确定的软化区位置一致；

5.对于焊核区不同层深拉伸试样，试样断裂位置均未断在 Z 线处，表明 Z 线不是焊核区的薄弱区。

课题研究内容及意义

（1）研究内容

母材为 40mm 厚 7B05-T5 合金挤压型材。焊接工艺为搅拌摩擦焊双面焊。对取自于焊接试板的金相试样进行研磨-抛光-腐蚀，然后观察焊缝的宏观形貌，并利用光学显微镜对焊缝各区，特别是各区沿厚度方向的不同位置进行微观组织观察。利用显微硬度计测定焊缝各区的显微硬度分布。使用电子万能试验机对截取的分层切片拉伸试样进行了力学性能测试。利用扫描电镜观察拉伸断口。最后进行实验结果分析，包括如下几点：

1.焊缝焊核区横向与纵向微观组织分析，重点在于沿厚度方向不同部位的微观组织分析；

2.显微硬度分布（横向与纵向）的研究，重点分析焊缝焊核区沿厚度方向显微硬度变化与微观组织的关系；

3.研究分层切片试样的拉伸性能；

4.拉伸断口分析。

5.综合以上实验结果得出结论。

结论

本文通过光学显微，透射，显微硬度和力学拉伸实验研究了搅拌摩擦焊接参数对异种搅拌摩擦焊（AA6082-AA7075）微观组织和力学性能的影响。研究结论如下：

1.在搅拌摩擦焊接接头中，采用锥形搅拌头焊接比方形锥搅拌头焊接能产生更高的峰值温度。

2.总之，在 AA7075 侧的显微硬度比AA6082 侧的显微硬度的下降显著。而 AA7075 和 AA6082 两侧的显微硬度的主要依据焊核区的沉淀相的分布和大小，临近焊核区的热影响区的时效时间来决定。

3.对不同的搅拌头，各设计了一系列焊接参数的焊接实验，焊接程度的减少会导致焊缝的强度降低和粗大的晶粒尺寸。用方形锥搅拌头焊接的试样，焊核区细小的再结晶晶粒；而用锥形搅拌头焊接的试样，焊核区晶粒粗大。

4.锌的分布表明，在材料界面没有发生原子扩散，它的扩散是由材料的机械混合造成的。用方形锥搅拌头的焊接试样的焊核区机械混合比其他焊接试样更均匀。