材料研究与应用2023，17（1）：79⁃86航空航天用高强铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与发展马俊雅,李静静*（沈阳理工大学材料科学与工程学院，辽宁沈阳110159）摘要：高强铝合金具有低密度、高比强度、高比刚度及优异的耐腐蚀性能，是航空航天领域中重要的结构材料。搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术，能够克服高强铝合金熔焊时产生的焊接裂纹和气孔等焊接缺陷，在航空航天领域已展现出良好的应用前景。总结了搅拌摩擦焊接过程中焊缝材料流动特性，以及典型高强铝合金传统搅拌摩擦焊接头的特点，包括接头显微组织、力学性能和断裂行为，综述了近年来的4种新型搅拌摩擦焊工艺的研究进展及成果。最后，对高强铝合金搅拌摩擦焊未来的发展及工程应用进行了展望。关键词：铝合金；搅拌摩擦焊；微观组织；力学性能；断裂行为中图分类号：TG456文献标志码：A文章编号：1673-9981（2023）01-0079-08引文格式：马俊雅，李静静.航空航天用高强铝合金搅拌摩擦焊的研究现状与发展［J］.材料研究与应用，2023，17（1）：79-86.MAJunya，LIJingjing.ResearchProgressandDevelopmentofFrictionStirWeldingofHighStrengthAluminumAlloyforAerospaceApplications［J］.MaterialsResearchandApplication，2023，17（1）：79-86.高强铝合金具有较高的比强度、比刚度及优异的耐腐蚀性能，被广泛应用于航空航天领域中［1］。然而，采用传统熔焊技术焊接高强铝合金时接头易产生裂纹和气孔等缺陷，导致接头力学性能降低［2］。作为一种固相连接技术，搅拌摩擦焊（FSW）在成型过程中不存在材料熔化问题，因此特别适用于焊接对热裂纹敏感的高强铝合金［3-4］。过去30年来，国内外学者针对高强铝合金FSW开展了大量研究工作，将FSW推向更多应用场合的过程中发现，FSW过程中材料的流动行为和焊接接头微观组织、性能和焊接工艺等是决定FSW广泛应用的关键。本文旨在简要概述高强铝合金FSW领域近年的研究成果，以便进一步促进FSW技术的高效、低成本使用。1传统搅拌摩擦焊1.1材料流动特性FSW中焊缝材料的流动过程是理解接头组织和力学性能的基础。目前，国内外研究学者主要采用实验观察和数值模拟两种方法研究材料的流动过程。通过在焊缝位置放置示踪材料，根据示踪材料在接头中的分布分析FSW过程中材料的流动行为。Zhang等［5］将2024-T351铝合金表面的纯铝层作为示踪材料，结合搅拌针“急停”的方法，提出FSW过程4个阶段的材料流动模型，即焊缝材料经过预变形、挤出、沉积、最终形成焊...
