張翅超 閆崇京 宋燕 沈子康

摘要：為同時(shí)滿足減輕質(zhì)量和降低成本的需求，鈦/鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)具有很好的應(yīng)用前景，但由于鈦合金與鋁合金之間的物化性能差異巨大，采用傳統(tǒng)焊接方式很難形成可靠的連接，而攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)在連接異種金屬方面優(yōu)勢(shì)明顯，目前針對(duì)鈦/鋁合金的攪拌摩擦點(diǎn)焊研究較少。因此采用回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊對(duì)2 mm 厚的 TC4鈦合金和6061鋁合金進(jìn)行點(diǎn)焊試驗(yàn)，基于響應(yīng)面法建立了焊接工藝參數(shù)與拉剪斷裂載荷的二階響應(yīng)模型，結(jié)合微觀組織和顯微硬度進(jìn)行分析，研究了工藝參數(shù)對(duì)接頭拉剪斷裂載荷的影響并通過(guò)工藝參數(shù)優(yōu)化預(yù)測(cè)了點(diǎn)焊接頭的拉剪斷裂載荷。結(jié)果表明，所建立的模型較為準(zhǔn)確，預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)值的平均誤差約為2.41%，得到的最佳焊接工藝參數(shù)為焊具轉(zhuǎn)速1 052.9 r/min，下壓量2.19 mm，焊接時(shí)間3.01 s。

關(guān)鍵詞：回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊;異種金屬;響應(yīng)面法;工藝參數(shù)優(yōu)化

中圖分類號(hào)： TG453+.9????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：1001-2303（2022）02-0008-09

Process Parameters Optimization of Friction Stir Spot Welding of Titanium and Aluminum Based on Response Surface Methodology

ZHANG Chichao1， YAN Chongjing1， SONG Yan2， SHEN Zikang1

1. College of Mechanical and Electrical Engineering， Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing 210016， China

2. Nanjing College of Information Technology， Nanjing 210001， China

Abstract： To meet the requirements of weight and cost reduction at the same time， the titanium/aluminum composite struc‐ ture has a good application prospect， but because of the great physical and chemical performance difference between tita‐ nium alloy and aluminum alloy， adopts the traditional welding method is difficult to form a reliable connection， and friction stir spot welding technology has great advantage in connecting dissimilar metals， current research on titanium/aluminium al‐ loy friction stir spot welding is very little. Spot welding experiments were carried out on 2 mm thick TC4 titanium alloy and 6061 aluminum alloy by refill friction stir spot welding. Based on the response surface method， the second-order response model of welding process parameters and tensile-shear fracture load was established， and the effect of process parameters on the joint was studied. The influence of process parameters on the tensile-shear fracture load of joints was studied， and the tensile-shear fracture load of spot joints was predicted through optimization of process parameters. The experimental results show that the response model is very accurate， and the average error between the predicted value and the experimental value is about 2.41%. The best welding process parameters obtained are the welding tool speed 1052.9 r/min， the plunge depth 2.19 mm， and the welding time 3.01s .

Keywords： refill friction stir spot welding; dissimilar metal; response surface method; process parameters optimization

引用格式：張翅超，閆崇京，宋燕，等.基于響應(yīng)面法的鈦鋁異種金屬攪拌摩擦點(diǎn)焊工藝參數(shù)優(yōu)化[J].電焊機(jī)，2022，52（2）：8-16.

Citation：ZHANGChichao， YAN Chongjing， SONG Yan， et al. Process Parameters Optimization of Friction Stir Spot Welding ofTitanium and Alumi‐ num Based on Response Surface Methodology[J]. Electric Welding Machine， 2022， 52（2）：8-16.

0? 前言

鈦合金具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好和耐高溫性能好的優(yōu)點(diǎn)，鋁合金具有成形性能好、經(jīng)濟(jì)性高的優(yōu)點(diǎn)[1]，這兩種合金形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以同時(shí)體現(xiàn)出二者的優(yōu)點(diǎn)，起到性能互補(bǔ)的作用，因此在航空航天、火箭、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、軌道交通等工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景[2]。但是鈦合金和鋁合金的熔點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)、線膨脹系數(shù)等物理性能相差懸殊，在兩種材料的熔化過(guò)程會(huì)導(dǎo)致焊縫化學(xué)成分不均勻，降低接頭強(qiáng)度;同時(shí)，Ti和Al金屬在高溫下極易氣氧化，嚴(yán)重影響焊接接頭質(zhì)量。采用傳統(tǒng)的熔化焊方法還會(huì)在Ti/Al結(jié)合面上形成大量層狀的質(zhì)硬而脆的金屬間化合物Ti3Al等，很難獲得滿足工程要求的焊接復(fù)合結(jié)構(gòu)。

回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊（R-FSSW）是一種新型的固相修補(bǔ)焊接技術(shù)[3]，該技術(shù)利用攪拌套、攪拌針以及壓緊套之間的相互配合，采用特殊的攪拌頭，通過(guò)精確控制攪拌頭各部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在攪拌頭回撤的同時(shí)填充攪拌頭在焊接過(guò)程中形成的退出孔，采用該方法焊接的點(diǎn)焊縫平整，焊點(diǎn)中心沒(méi)有凹孔。攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)受材料物理、化學(xué)性能影響較小，對(duì)于鈦/鋁等異種材料以及難焊材料的焊接有明顯的優(yōu)勢(shì)，具有廣闊的應(yīng)用前景[4]。

目前針對(duì)鈦/鋁異種材料攪拌摩擦點(diǎn)焊的研究非常少。張志濤[5]等人采用傳統(tǒng)式攪拌摩擦點(diǎn)焊對(duì) TC4和2Al4進(jìn)行工藝試驗(yàn)，分析了不同工藝參數(shù)對(duì)焊點(diǎn)形貌和力學(xué)性能的影響。楊夏煒[6]等人對(duì)TC4鈦合金和2Al4鋁合金進(jìn)行了回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊研究，發(fā)現(xiàn)微觀組織隨工藝參數(shù)的變化在鋁側(cè)變化較大，在鈦側(cè)變化很小。A. H. Plaine[7]等人采用全因子實(shí)驗(yàn)法對(duì) AA6181-T4和 Ti6Al4V 進(jìn)行回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)焊具的轉(zhuǎn)速對(duì)拉剪斷裂載荷的影響最大，并以拉剪斷裂載荷為目標(biāo)，對(duì)點(diǎn)焊工藝做了優(yōu)化分析，此外A. H. Plaine[8]還發(fā)現(xiàn)在鈦鋁界面會(huì)生成金屬間化合物Ti3Al，該金屬間化合物層的厚度對(duì)焊點(diǎn)的性能有重要影響。

本文采用回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊方法對(duì)2 mm厚的TC4鈦合金和6061鋁合金進(jìn)行搭接焊試驗(yàn)，通過(guò)響應(yīng)面法建立了焊接工藝參數(shù)與拉剪斷裂載荷之間的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)焊接工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以研究典型工藝參數(shù)下獲得的接頭微觀組織與力學(xué)性能，為類似異種材料的焊接提供參考和借鑒。

1? 試驗(yàn)材料與方法

試驗(yàn)材料為6061鋁合金及TC4鈦合金，化學(xué)成分如表1、表2所示。試件尺寸均為150 mm×25 mm ×2 mm，采用搭接形式，其中鋁板在上，鈦板在下，搭接尺寸為25 mm×25 mm 。焊接試驗(yàn)在航天工程裝備（蘇州）有限公司的FSSW-SK-003型點(diǎn)焊機(jī)上完成，點(diǎn)焊工具由攪拌針、攪拌套以及壓緊套組成，尺寸分別為φ5.2 mm、φ9 mm、φ18 mm，其中攪拌套側(cè)面有右螺紋，攪拌針側(cè)面有凹槽，回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊的焊接過(guò)程如圖1所示。

焊接前用砂紙打磨試樣表面去除表面氧化物，并用丙酮擦拭去除油污等雜質(zhì)。每組參數(shù)焊接4個(gè)試樣，其中3個(gè)進(jìn)行拉剪試驗(yàn)，取其平均值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，另外一個(gè)進(jìn)行顯微硬度測(cè)量和金相試驗(yàn)。點(diǎn)焊接頭的拉剪試樣如圖2所示，為避免在拉伸過(guò)程中發(fā)生力與試件中心發(fā)生偏移導(dǎo)致焊點(diǎn)彎曲，在試件兩端添加與板材等厚的墊片。拉伸試驗(yàn)在 CMT5303式電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，拉伸速率為1 mm/min 。焊后沿垂直于焊點(diǎn)中心方向采用線切割方式切割金相試樣和顯微硬度試樣，使用亞克力粉和固化劑對(duì)試樣冷鑲嵌后，使用不同目的砂紙打磨，最后對(duì)其進(jìn)行拋光處理，經(jīng)keller（95 mL H2O+2.5 mL HNO3+1.5 mL HCl+1 mL HF）試劑侵蝕一段時(shí)間后，先在 Stemi508體視顯微鏡下觀察宏觀金相，再使用IM300倒置金相顯微鏡進(jìn)行微觀組織觀察[9-10]，然后沿著上下板的中線進(jìn)行顯微硬度測(cè)量，如圖3所示，相鄰的測(cè)量點(diǎn)間隔0.5 mm，加載載荷300 g，加載時(shí)間30 s。

響應(yīng)面法是一種分析多個(gè)變量與響應(yīng)值之間關(guān)系的方法，與應(yīng)用廣泛的正交試驗(yàn)相比，響應(yīng)面法綜合了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)學(xué)建模，能夠獲得實(shí)驗(yàn)因素和響應(yīng)目標(biāo)之間的函數(shù)表達(dá)式，精度高，預(yù)測(cè)性能好[11]。本文基于BBD（Box-Behnken Design）二階響應(yīng)面設(shè)計(jì)方法，通過(guò)Design-Expert軟件對(duì)回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以焊具轉(zhuǎn)速ω、下壓深度d、焊接時(shí)間 t為實(shí)驗(yàn)因素，以拉剪斷裂載荷作為響應(yīng)目標(biāo)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，具體實(shí)驗(yàn)因素的水平如表3所示。

2? 試驗(yàn)結(jié)果及討論

根據(jù)三因素三水平的設(shè)計(jì)方案，在不同工藝參數(shù)下攪拌摩擦點(diǎn)焊的拉剪斷裂載荷結(jié)果如表4所示。在Design-Expert中對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，對(duì)模型的顯著性進(jìn)行評(píng)估。

轉(zhuǎn)速、下壓量、焊接時(shí)間與拉剪斷裂載荷之間的響應(yīng)方程表達(dá)式為：

式中b0為常數(shù)項(xiàng)，bi為一次項(xiàng)系數(shù)，bij為交互項(xiàng)系數(shù)，bii為二次項(xiàng)系數(shù)。點(diǎn)焊接頭的拉剪失效載荷是關(guān)于轉(zhuǎn)速、下壓量和焊接時(shí)間的函數(shù)，其二次表達(dá)式為[12]：

通過(guò)回歸分析，得到拉剪載荷F的響應(yīng)模型為：

利用方差分析該模型的顯著性，分析結(jié)果如表5 所示，P值小于0.05時(shí)，即代表結(jié)果顯著，P值越小，結(jié)果越顯著。該攪拌摩擦點(diǎn)焊響應(yīng)模型P值小于0.0001，表明該模型極其顯著，即點(diǎn)焊接頭拉剪斷裂載荷與焊接工藝參數(shù)之間存在明顯的回歸關(guān)系。

通過(guò)方差分析可以看出轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速和下壓量的交互項(xiàng)以及轉(zhuǎn)速、下壓量和焊接時(shí)間的平方項(xiàng)對(duì)點(diǎn)焊接頭的拉剪斷裂載荷具有顯著的影響。

進(jìn)一步對(duì)擬合的回歸方程進(jìn)行誤差統(tǒng)計(jì)分析， Design-Expert 軟件能夠?qū)芏?、多元相關(guān)系數(shù)、可信度、精確度進(jìn)行相關(guān)分析，如表6所示。

多元相關(guān)系數(shù)R2越大越接近1，說(shuō)明相關(guān)性越好;Adj R-Squared 和Pred R-Squared 這兩個(gè)值高且差值小于0.2（0.9596-0.8316=0.128），說(shuō)明該回歸模型能夠充分說(shuō)明工藝過(guò)程;CV<10%，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的可信度與精確度較高;精密度Adeq Precision 大于4，說(shuō)明模型是較為合理的。表6的數(shù)據(jù)表明擬合回歸方程符合以上檢驗(yàn)原則。

Design-Export 軟件還給出了殘差的正態(tài)概率分布圖、預(yù)測(cè)值與實(shí)際值分布圖。殘差的正態(tài)概率基本分布在一條直線上，如圖4所示，表明所產(chǎn)生的誤差是隨機(jī)分布的預(yù)測(cè)結(jié)果較為合理。

模型的實(shí)際值與預(yù)測(cè)值對(duì)比如圖5所示，圖中所有點(diǎn)近似分布在y=x的直線上，表明所建立的拉剪斷裂載荷與焊接工藝參數(shù)之間的二階響應(yīng)回歸模型的精度較高，能夠?qū)魯嗔演d荷進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)。

因素與響應(yīng)值之間的等高線圖以及響應(yīng)面圖能夠表明焊接工藝參數(shù)對(duì)拉剪斷裂載荷的影響規(guī)律，通過(guò)求解模型可以實(shí)現(xiàn)焊接工藝參數(shù)的優(yōu)化，從而得到最佳工藝參數(shù)組合。圖6a為焊接時(shí)間3 s時(shí)，轉(zhuǎn)速和下壓量對(duì)接頭拉剪斷裂載荷的影響規(guī)律，分別固定下壓量或轉(zhuǎn)速，接頭的拉剪斷裂載荷均隨著轉(zhuǎn)速或下壓量的增加呈現(xiàn)出先增加而后減小的規(guī)律;圖6b為下壓量2.2 mm時(shí)，轉(zhuǎn)速和焊接時(shí)間對(duì)接頭拉剪斷裂載荷的影響規(guī)律，隨著轉(zhuǎn)速的增加，接頭拉剪斷裂載荷出現(xiàn)明顯的先增大后減小的現(xiàn)象，而焊接時(shí)間對(duì)接頭拉剪斷裂載荷影響較小，表明在轉(zhuǎn)速和焊接時(shí)間對(duì)接頭拉剪斷裂載荷的影響中，轉(zhuǎn)速起主要作用;圖6c為轉(zhuǎn)速1 000 r/min時(shí)，下壓量和焊接時(shí)間對(duì)接頭拉剪斷裂載荷的影響規(guī)律，隨著下壓量的增加，接頭拉剪斷裂載荷出現(xiàn)明顯的先增大后減小的現(xiàn)象，而焊接時(shí)間對(duì)接頭拉剪斷裂載荷影響較小，表明在下壓量和焊接時(shí)間對(duì)接頭拉剪斷裂載荷的影響中，下壓量起主要作用。

通過(guò)對(duì)響應(yīng)面圖進(jìn)行分析，可以看出模型存在著極值點(diǎn)，可以通過(guò)分析得到極值點(diǎn)的大小以及達(dá)到極值點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的焊接工藝參數(shù)，該工藝參數(shù)即為最佳工藝參數(shù)。直接采用軟件的優(yōu)化功能得到的工藝參數(shù)為轉(zhuǎn)速1 052.9 r/min、下壓量2.19 mm、焊接時(shí)間3.01 s，此時(shí)得到的預(yù)測(cè)拉剪斷裂載荷為6.747 kN。以最佳工藝參數(shù)進(jìn)行3組點(diǎn)焊實(shí)驗(yàn)，最優(yōu)工藝參數(shù)焊點(diǎn)接頭拉剪斷裂載荷與位移關(guān)系曲線如圖7所示，三條曲線幾乎一致，說(shuō)明焊接質(zhì)量十分穩(wěn)定，所得到的拉剪斷裂載荷分別為6.8 kN、6.9 kN和7.03 kN，與實(shí)驗(yàn)值相比，預(yù)測(cè)的誤差分別為0.78%、2.27%和 4.19%，平均誤差為2.41%，說(shuō)明響應(yīng)面法所建立的二階響應(yīng)模型在一定程度上與實(shí)際情況吻合。

最優(yōu)工藝參數(shù)下（轉(zhuǎn)速1 052.9 r/min、下壓量2.19 mm、焊接時(shí)間3.01 s）的焊接接頭表面形貌如圖 8所示?？梢钥闯?，回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊接頭較為平整，中心無(wú)匙孔，飛邊較小。焊點(diǎn)的攪拌套作用區(qū)低于工件表面約0.02～0.05 mm，這是因?yàn)樵诤附雍蠛妇哒w向下壓使材料能夠充分地回填。攪拌套作用區(qū)表面光亮有紋路，攪拌針作用區(qū)光潔性相對(duì)差一點(diǎn)，這是因?yàn)閿嚢杼讌^(qū)域線速度高，產(chǎn)生的摩擦熱量較多，材料的流動(dòng)性更好，因此該區(qū)域成形優(yōu)于攪拌針作用區(qū)。

最優(yōu)工藝參數(shù)下鈦/鋁合金回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊焊接接頭橫截面的宏觀形貌如圖9所示。可以看出，在鋁一側(cè)焊點(diǎn)呈“碗狀”。鋁側(cè)的攪拌摩擦點(diǎn)焊焊接接頭由于受到熱循環(huán)以及力作用的不同導(dǎo)致微觀組織有所不同，根據(jù)微觀組織結(jié)構(gòu)特征可劃分為4個(gè)區(qū)域：焊核區(qū)（SZ）、熱力影響區(qū)（TMAZ）、熱影響區(qū)（HAZ）、母材區(qū)（BM）。圖10a為焊核區(qū)（圖9 中a區(qū)域），該區(qū)域直接受到攪拌套與攪拌針的攪拌作用，在機(jī)械力的作用下產(chǎn)生較大的變形量，且該區(qū)域溫度較高，能夠達(dá)到再結(jié)晶條件，因此該區(qū)域在熱和力的作用下發(fā)生完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，晶粒呈細(xì)小的等軸晶。圖10b為熱力影響區(qū)（圖9中b區(qū)域），該區(qū)域在焊接過(guò)程中存在焊接熱循環(huán)的同時(shí)也受到了一定大小力的作用，故該區(qū)域的晶粒發(fā)生一定扭曲，靠近攪拌區(qū)一側(cè)受力較大，會(huì)出現(xiàn)不完全再結(jié)晶，晶粒比遠(yuǎn)離攪拌區(qū)一側(cè)的更細(xì)小。圖10c為熱影響區(qū)（圖9中c區(qū)域），該區(qū)域只受焊接熱循環(huán)的作用，晶粒會(huì)有一定程度的長(zhǎng)大，故晶粒組織比母材粗大。圖10d為母材區(qū)（圖9中d區(qū)域），母材區(qū)既不受焊接熱循環(huán)的影響也不受任何力的作用，因此晶粒沿軋制方向呈現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)狀。

圖11為鈦合金側(cè)的顯微組織，鈦合金側(cè)顯微組織不同于鋁合金側(cè)，并沒(méi)有明顯的分區(qū)。圖11a為攪拌套下方的焊核區(qū)（圖9中 e區(qū)域），其組織與圖11b 鈦合金母材（圖9中 f 區(qū)域）組織相比無(wú)明顯區(qū)別，相對(duì)來(lái)說(shuō)焊核區(qū)的晶粒比母材稍微細(xì)小些。這是因?yàn)閿嚢杼着c攪拌針插入鈦合金的深度特別小，因此鈦合金處受到的作用力較小;此外，由于攪拌摩擦點(diǎn)焊為固相焊接，焊接熱量一般不超過(guò)鋁合金的熔點(diǎn)，不會(huì)達(dá)到動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的條件，所以鈦合金側(cè)的晶粒不會(huì)發(fā)生很大的變化。

對(duì)焊接接頭進(jìn)行顯微硬度測(cè)試，鋁側(cè)顯微硬度分布如圖12a所示?？梢钥闯?，焊接接頭橫截面上的硬度分布呈現(xiàn)“W”型，硬度大體上關(guān)于中心線對(duì)稱，從母材到焊核區(qū)，硬度值先減小，然后增大，最后硬度值又有小幅度的減小。硬度值最小處出現(xiàn)在焊接接頭的熱影響區(qū)，這是由于該區(qū)域只受焊接熱循環(huán)的作用，晶粒會(huì)發(fā)生變大的現(xiàn)象，從而使得該區(qū)域硬度下降到最低。從母材到熱影響區(qū)，硬度一直在下降，這是因?yàn)榫嚯x焊核越近所受到的熱循環(huán)作用也越大，因此在熱影響區(qū)，越靠近焊核區(qū)晶粒長(zhǎng)大的程度越大，硬度也越低。從熱影響區(qū)到焊點(diǎn)中心線處，硬度值先是增大，到攪拌套的邊緣處達(dá)到最大，然后又有小幅度的下降。原因是在熱力影響區(qū)，晶粒會(huì)發(fā)生不完全再結(jié)晶，而且越靠近中心其受的力越大，晶粒越細(xì)小，因此硬度值會(huì)逐漸升高;而在焊核區(qū)，攪拌套的外邊緣線速度大，使得該部分變形速率最大，因此形成的晶粒最細(xì)小，在攪拌針處，由于線速度較小，導(dǎo)致該處晶粒比攪拌套區(qū)的晶粒要大，因此攪拌套的邊緣到中心線處，硬度值會(huì)稍有減小。圖12b 為鈦合金側(cè)的硬度分布，可以看出，硬度與母材硬度相近且在其附近波動(dòng)，并沒(méi)有明顯的變化。其原因是在焊接過(guò)程中，焊具插入鈦合金的深度很小，所以受到力的作用很小，另外熱輸入量也較小，因此晶粒變化不大，硬度值的變化也不大。

3? 結(jié)論

（1）采用響應(yīng)面法建立了鈦/鋁回填式攪拌摩擦點(diǎn)焊焊接工藝參數(shù)與接頭拉剪斷裂載荷之間的二階響應(yīng)模型，通過(guò)該模型得到最佳工藝參數(shù)為：焊具轉(zhuǎn)速1 052.9 r/min，下壓量2.19 mm，焊接時(shí)間3.01 s，在該工藝參數(shù)下所獲得的點(diǎn)焊接頭的最小拉剪斷裂載荷為6.8 kN，與實(shí)際值相比，而預(yù)測(cè)值為6.747 kN，誤差僅為0.78%。這為鈦鋁異種金屬焊接的實(shí)際生產(chǎn)提供了一定的參考。

（2）最佳工藝參數(shù)組合下所得到的焊接接頭質(zhì)量良好，中心無(wú)匙孔，焊點(diǎn)光滑，飛邊很少，其中攪拌套作用區(qū)表面成形優(yōu)于攪拌針作用區(qū)。

（3）對(duì)焊接接頭的微觀組織和顯微硬度進(jìn)行了分析，焊接接頭在鋁合金側(cè)可以分為四個(gè)區(qū)域：焊核區(qū)、熱力影響區(qū)、熱影響區(qū)和母材區(qū);在鈦合金側(cè)微觀組織幾乎沒(méi)有變化。硬度測(cè)試表明，鋁側(cè)接頭的顯微硬度呈典型的“W”型且關(guān)于中心對(duì)稱，在鈦側(cè)硬度值沒(méi)有太大的變化。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉浩，陳玉華，季迪，等.鈦-鋁異種材料的點(diǎn)焊技術(shù)研究新進(jìn)展[J].精密成形工程，2019，11（05）：63-70.???? LIU Hao，CHEN Yuhua，JI Di，et al. New Progress in Spot Welding Technology of Titanium-Aluminum Dis‐ similar Materials[J]. Journal of Netshape Forming En‐ gineering，2019，11（05）：63-70.

[2]張健，董春林，李光.攪拌摩擦點(diǎn)焊在航空領(lǐng)域的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2009（16）：70-73.

ZHANG Jian，DONG Chunlin，LI Guang. Application? of Friction Stir Spot Welding in Aviation Industry[J]. Aeronautical Manufacturing Technology，2009（16）：70-73.

[3]趙衍華，張麗娜，劉景鐸，等.攪拌摩擦點(diǎn)焊技術(shù)簡(jiǎn)介[J].航天制造技術(shù)，2009（02）：1-5.

ZHAO Yanhua，ZHANG Lina，LIU Jingduo，et al. Intro‐ duction of Friction Stir Spot Welding Technology[J]. Aeronautical Manufacturing Technology，2009（02）：1-5.

[4]黃永憲，呂宗亮，萬(wàn)龍，等.鈦/鋁異質(zhì)金屬攪拌摩擦焊技術(shù)研究進(jìn)展[J].航空學(xué)報(bào)，2018，39（11）：6-17.

HUANG Yongxian，LV Zongliang，WAN Long，et al. Review of dissimilar friction stir welding between tita‐ nium and aluminum[J]. Acta Aeronautica et Astronau‐ ticaSinica，2018，39（11）：6-17.

[5]張志濤，陳玉華，王善林.工藝參數(shù)對(duì)鈦/鋁攪拌摩擦點(diǎn)焊成形及拉剪性能影響[J].熱加工工藝，2015，44（23）：27-30，34.

ZHANG Zhitao，CHEN Yuhua，WANG Shanlin. Influ‐ ence of Welding Process Parameters on Joint? Surface? Topography? and? Tensile? Shear? in? Friction? Stir? Spot? Welding of Ti/Al[J]. Hot Working Technology，2015，44（23）：27-30，34.

[6]Xiawei Yang，Wuyuan Feng，Wenya Li，et al. Micro‐structure? and mechanical properties? of dissimilar pin‐ less friction stir spot welded 2A12 aluminum alloy and TC4 titanium alloy joints[J]. Journal of Central South University，2018，25（12）：3075-3084.

[7] Plaine A H，Gonzalez A R，Suhuddin U F H，et al. Theoptimization? of friction? spot? welding? process? param‐eters in AA6181-T4 and Ti6Al4V dissimilar joints[J]. Materials & Design，2015（83）：36-41.

[8] Plaine A H，Suhuddin U F H，Alc?ntara N G，et al. Mi‐crostructure? and? mechanical behavior? of friction? spot welded AA6181-T4/Ti6Al4V dissimilar joints[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Tech‐ nology，2017，92（9-12）：3703-3714.

[9]韓德偉，張建新.金相試樣制備與顯示技術(shù)[M].湖南：中南大學(xué)出版社，2005.

HAN Dewei，ZHANG Jianxin. Metallographic sample preparation and display technology[M].Hunan：Zhong‐ nan University Press，2005.

[10]鄭勇樂(lè)，閆崇京，司佩強(qiáng)，等.7075-T6鋁合金頂鍛式摩擦塞焊接頭組織及性能研究[J].熱加工工藝，2018，47（19）：90-93.

ZHENG Yongle，YAN? Chongjing，SI Peiqiang，et? al. Microstructure and Performance of Top-forged Friction Plug Welding Joint? of 7075-T6 Aluminum Alloy[J]. Hot Working Technology，2018，47（19）：90-93.

[11]李莉，張賽，何強(qiáng)，等.響應(yīng)面法在試驗(yàn)設(shè)計(jì)與優(yōu)化中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2015，34（08）：41-45. ?LI Li，ZHANG Sai，HE Qiang，et al. Application of Re‐ sponse Surface Methodology in Experiment Design and Optimization[J]. Research and Exploration in Labora‐ tory，2015，34（08）：41-45.

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