中国中车南京浦镇车辆车辆有限公司火巧英等人近日发表论文,以6 mm厚6005A-T6铝合金列车地板型材为研究对象,系统探究搅拌摩擦焊(FSW)过程中搅拌头横向偏移对焊缝成形及接头性能的影响,并确定其偏移容限。通过设计横向偏移(不超过搅拌针直径的1/3,即3 mm)试验,对比分析了搅拌头偏向搭接侧与支撑侧时的接头宏观/微观组织、硬度、拉伸性能、残余应力及疲劳性能。结果表明:偏移方向改变顶锻力分布及接头变形模式,偏向支撑侧有利于减小搭接间隙;接头显微硬度呈“W”形分布,热影响区硬度最低为力学薄弱区;偏移量在容限内时,接头抗拉强度达211~222 MPa(超过母材强度80%),断裂位置均位于搭接侧热影响区,断口呈现典型韧性断裂特征;横向残余应力呈中间高、两端低分布,最大值约169~171 MPa;疲劳极限为112 MPa(50%存活率)。综合认为,当横向偏移量控制在搅拌针直径1/3以内时,可保证有效熔深、控制变形并避免隧道或孔洞缺陷,建议在实际焊接中优先使搅拌头偏向型材腹板支撑侧布置。