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焊后热处理增强了搅拌摩擦焊接Al - Cu异种接头的组织演变和力学性能( Microstructural evolution and mechanical properties of the friction stir welded Al Cu dissimilar joint enhanced by post-weld heat treatment )
F Cao J Li W Hou Y Shen R Ni
采用搅拌摩擦焊(FSW)工艺制备了纯铝与市售纯铜异种对接接头，并对接头进行了焊后热处理(PWHT)以提高接头的力学性能。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜（SEM-EDS）、X射线衍射(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)和高分辨透射电镜(HRTEM)等手段对金属间化合物（IMCs）的微观结构演变进行了表征。结果表明，IMCs层对合金的冶金结合起着关键作用。通过后退火处理,成功地获得了厚度为1.9微米的AlCu IMCs层,其主要成分为Al2Cu相,平均晶粒尺寸为0.72微米,少量的Al4Cu9相。这种具有非常细小晶粒结构的IMCs薄层和搅拌区进一步细化的Al基体促进了接头总强度由Al基体的79%提高到95%。FS焊缝的失效模式由原来的脆性断裂转变为混合断裂。而接头强度低、脆性高的主要原因是固溶处理产生的IMCs层厚度较厚,含有平均晶粒度为2.6微米的粗大Al2Cu晶粒。结果表明，IMCs层的存在是导致显微硬度显著提高的主要原因。此外，Al2Cu相高角晶界分数较高，说明退火处理过程中晶界迁移导致晶粒鼓形机制的发生。IMCs层的晶粒生长行为表明，Al2Cu基体中可能存在核壳结构的AlCu-Al4Cu9颗粒。
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