ly12鋁板廣泛應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)（蒙皮、骨架、肋梁、隔框等）、鉚釘、導(dǎo)彈構(gòu)件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他各種結(jié)構(gòu)件。
ly12鋁板在不同溫度下的典型抗拉、屈服性能。
合金和狀態(tài) 溫度 抗拉極限mpa 屈服極限mpa 伸長(zhǎng)率％
ly12-t4 t351 -ly12-t6 t651 ly12-cz
溫度 抗拉極限mpa 屈服極限mpa 伸長(zhǎng)率％
2ly12鋁板（鋁棒）化學(xué)成分（％）編輯
硅 si: 0.50 鐵 fe:0.50 銅 cu:3.8～4.9 錳 mn:0.3～0.9 鎂 mg:1.2～1.8 鉻 cr:0.10 鎳 ni: 0.10
鋅 zn:0.25 鈦 ti :0.15 其它: 0.15 鋁 al:余量
3力學(xué)性能編輯
抗拉強(qiáng)度 σb (mpa)：205～420
伸長(zhǎng)率 δ10 (％)：12～15
固溶處理溫度：529℃～541℃.
抗拉強(qiáng)度(≥mpa)470
0.2％屈服強(qiáng)度(≥mpa)325
伸長(zhǎng)率(θ5％)10
疲勞強(qiáng)度105
硬度hb120
電導(dǎo)率20°c,30
20°c電阻率n .m 48
彈性模量 68
4焊接編輯
目前國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者都在進(jìn)行攪拌摩擦焊焊接過程塑性金屬流動(dòng)的可視化工作，并且提出了大量的方法，如嵌入示蹤粒子法、鋼球示蹤法，異種鋁合金金相組織顯示法等等[1-7]。研究將兩種鋁合金通過攪拌摩擦焊連接，焊后制成金相試樣，通過兩種鋁合金顯微組織在同一腐蝕液下呈現(xiàn)的截然不同形貌的對(duì)比，觀察攪拌摩擦焊焊縫金屬的流動(dòng)特性。
1 試驗(yàn)材料及方法
試驗(yàn)選用的材料為ly12和lf2兩種鋁合金，其化學(xué)成分見表1。試驗(yàn)在自制的fsw焊機(jī)上進(jìn)行，選用的焊接參數(shù)見表2，焊接參數(shù)由焊機(jī)控制系統(tǒng)的mcgs組態(tài)軟件實(shí)時(shí)檢測(cè)記錄[8]。具體試驗(yàn)過程如下：采用3mmlf2和6mmly12搭接以及6mmlf2和6mmly12對(duì)接，分別進(jìn)行攪拌摩擦焊試驗(yàn)。焊后按照觀測(cè)要求，分別截取不同位置的橫、縱截面，用keller's腐蝕劑腐蝕30秒后制成金相試樣，在xjp-200光學(xué)顯微鏡下觀察焊縫顯微組織。由于兩種材料不同的耐腐蝕性能，ly12耐腐蝕性較弱，顯微組織較暗，而lf2耐腐蝕性較強(qiáng)，顯微組織則較亮，因而試樣呈現(xiàn)明暗兩種顯微組織的分布，通過不同組織外觀顯示了鋁合金攪拌摩擦焊的流場(chǎng)分布。
表1 ly12與lf2鋁合金的化學(xué)成分對(duì)比 （wt％）
型號(hào) mg mn fe si cu
lf2 2.0-2.8 0.15-0.40 0.40 0.40 0.10
ly12 1.2-1.8 0.3-0.9 — — 3.8-4.9
表2 焊接參數(shù)
焊接參數(shù) 軸肩/攪拌針 直徑d/d（mm） 攪拌針長(zhǎng)度l（mm） 旋轉(zhuǎn)速度ω（r/min） 焊接速度v（mm/min） 焊接能量p（w）
搭接接頭 32 /10 8.5 1025 16 6435
對(duì)接接頭 24 /8 5.5 1250 42 5960
2 試驗(yàn)結(jié)果分析
2.1 3mmlf2和6mmly12搭接結(jié)果分析
通過將3mmlf2和6mmly12搭接觀測(cè)攪拌摩擦焊塑性金屬的豎直方向的流動(dòng)狀況， 接頭組織分布如圖1所示，接頭上層為3mmlf2，下層為6mm ly12。因耐腐蝕性不同，lf2呈現(xiàn)較亮的組織，而ly12則呈現(xiàn)較暗的組織。根據(jù)組織形態(tài)的不同，焊縫接頭可分為五個(gè)區(qū)：a區(qū)為黑白相間的薄層混合區(qū)，主要受攪拌針的旋轉(zhuǎn)擠壓作用剪切滑移過渡形成，局部放大如圖2-1所示；b區(qū)為下層金屬向前、向上流動(dòng)區(qū)，向上流動(dòng)高度高于被搭接板材的
厚度，主要受到摩擦頭軸肩后部對(duì)焊縫金屬的頂鍛摩擦作用所致；c區(qū)為洋蔥圓環(huán)區(qū)，縱截面放大圖2-3可以看到明顯的分層過渡跡象，這是由于攪拌摩擦頭旋轉(zhuǎn)前進(jìn)使前方的塑化金屬受到攪拌針的旋轉(zhuǎn)擠壓作用向后流動(dòng)，并呈周期性的向后轉(zhuǎn)移，并且在圖中的s處可以觀察到明顯的拐點(diǎn)區(qū)，說明該處流動(dòng)模式發(fā)生變化；d區(qū)為底部擠壓區(qū)，由于攪拌針的長(zhǎng)度略小于板材厚度以及摩擦頭的旋轉(zhuǎn)擠壓使塑性金屬在c區(qū)的流動(dòng)模式在該區(qū)發(fā)生斷裂，形成塑性金屬的無序混合，該區(qū)也是焊縫接頭的薄弱區(qū)；e區(qū)為旋轉(zhuǎn)流動(dòng)區(qū)，位于焊縫上層，主要受摩擦頭軸肩的旋轉(zhuǎn)摩擦作用，焊縫金屬由返回側(cè)向前進(jìn)側(cè)轉(zhuǎn)移。
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