鎂合金是zui輕的金屬結構材料，具有熔點低、密度小、比強度和比剛度高等優點，在航空航天、汽車、3c領域等已得到廣泛應用。az31鎂合金是目前應用zui廣泛的變形鎂合金，它具有較好的室溫強度，良好的延展性以及優良的抗大氣腐蝕能力。作為一種結構金屬，在使用的過程中不可避免地采用焊接來連接材料，而鎂極易氧化，采用傳統的焊接方法很容易出現氣孔、裂紋、夾雜等缺陷，從而限制了鎂合金的發展。因此，新型焊接工藝的研究對于進一步推廣鎂合金的應用具有重要意義。
攪拌摩擦焊（fsw）是一項新型固相連接技術，在焊接過程中，金屬不熔化，因而避免了傳統熔焊方法產生的缺陷，且還具有、、低耗、焊接變形小、無污染等特點，是一種清潔的加工技術。因此，fsw特別適合鋁、鎂等合金結構的連接。本文研究了6mm中等厚度的az31鎂合金板材的fsw連接，分析了焊接參數對接頭微觀組織和力學性能的影響。
實驗用試板尺寸為200mm×100mm×6mm，其化學成分（質量分數，%）為：2.74al，0.75zn，0.02si，0.29mn，余量為mg，常溫下抗拉強度約為274.6mpa，伸長率約為13.9%。fsw試驗在國產fsw-rt31-003型攪拌摩擦焊機上進行，焊接方向平行于板材軋制方向。焊前將施焊斷面和攪拌頭軸肩所能覆蓋的區域的油污和氧化物清理干凈。采用帶螺紋的錐形攪拌針，攪拌針根部直徑為6mm，長為5.5mm，攪拌頭的軸肩直徑為18mm，軸肩圓臺內凹。焊接過程中，攪拌頭與焊機主軸的傾角為2°。焊接時，主軸旋轉速度ω固定在1000r/min不變，焊接速度ν為60～300mm/min。焊后沿焊縫橫向截取試樣，在光學顯微鏡下對微觀組織進行觀察。采用顯微硬度計，在試樣厚度方向的中線上測量接頭的顯微硬度。用線切割垂直于焊縫方向制取拉伸試樣，在微機控制電子式材料試驗機上進行拉伸試驗（速率為2mm/min）。
6mm厚az31鎂合金通過fsw獲得了平整無缺陷的焊縫，當ω=1000r/min、ν=150mm/min時，接頭抗拉強度zui高，達到母材的92.7%。焊接接頭的攪拌區發生了明顯的動態再結晶，再結晶晶粒細小均勻，在ω=1000r/min時，焊接速度越大，晶粒越細小。攪拌區的顯微硬度在整個接頭中zui高。拉伸斷裂的位置在熱影響區，該區晶粒粗大，顯微硬度zui低，是整個焊接接頭的薄弱環節。

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