1.3.1 7050铝合金FSW的焊接接头组织的研究

7050-T7451铝合金FSW后，HAZ、TMAZ以及焊核区各区经历的热循环不同，各个区域的位错密度发生变化，从母材开始依次经HAZ、TMAZ以及焊核区，位错密度呈降低趋势，焊核区位错密度很低。HAZ在摩擦热的作用下晶界上析出相粗化且呈连续分布，粒子贫乏区加宽，晶内的析出相由母材区的针状转变为柱状；TMAZ析出相呈细小圆盘状；焊核区主要为热循环过程中未溶解的高温稳定相及破碎的基体材料颗粒。各区析出相的成核机制[11]不同，HAZ温度低于强化相的析出温度，没有新相的析出；TMAZ析出相主要在位错析出，颗粒细小；焊核区出现大颗粒上析出第二相的现象。

孙桂苹[9]对7050铝合金搅拌摩擦焊接头组织性能也进行了研究。

通过金相实验发现，接头焊核区面积与焊核区晶粒度都随着焊接速度的增加而减小，热机影响区晶粒变形程度随着焊接速度的增加而降低，前进侧热机影响区与焊核区的交界较后退侧明显，后退侧热机影响区的晶粒出现了不同程度的长大现象。在接头的焊缝区出现“洋葱环”现象，“洋葱环”（如图3所示)的形成来源于几何效应，环距在中心较宽，随着轴肩边缘越近，环距越窄。图2是7050-T7451铝合金在搅拌头旋转速度为400r/min，焊接速度为40mm/min下搅拌摩擦焊接头的宏观组织形貌。 （a）

图2 7050铝合金搅拌摩擦焊接头宏观形貌组织分区

A—母材区，B—热影响区，C—热机影响区，D—焊核区 在焊核区实现了晶粒在搅拌摩擦焊接过程中重结晶和沉淀强化相的再分配，最终得到了细小的等轴晶粒结构。