【摘 要】
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拉拔式摩擦塞补焊（FPPW）是一项固相摩擦修补焊技术,主要用于焊后缺陷的修补和搅拌摩擦焊缝尾孔的消除。本文研究了5A06铝合金的拉拔式摩擦塞补焊接头,对5A06铝合金塞补焊工艺几何参数和焊接参数进行了优化。并在此基础上进一步对2219铝合金TIG焊缝进行了塞补焊工艺试验研究,验证了拉拔式摩擦塞补焊技术对熔焊焊缝修补的可行性,并对焊后接头的微观组织和力学性能进行了分析。在5A06铝合金塞补焊几何参数
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拉拔式摩擦塞补焊（FPPW）是一项固相摩擦修补焊技术,主要用于焊后缺陷的修补和搅拌摩擦焊缝尾孔的消除。本文研究了5A06铝合金的拉拔式摩擦塞补焊接头,对5A06铝合金塞补焊工艺几何参数和焊接参数进行了优化。并在此基础上进一步对2219铝合金TIG焊缝进行了塞补焊工艺试验研究,验证了拉拔式摩擦塞补焊技术对熔焊焊缝修补的可行性,并对焊后接头的微观组织和力学性能进行了分析。在5A06铝合金塞补焊几何参数优化中,设计了不同的塞棒结构进行工艺试验。研究发现塞棒进给段圆弧面半径较小的塞棒更容易得到无缺陷的焊接接头。圆弧面半径较小的塞棒锥度较大,在塞棒顶锻阶段中能更好的对上端部飞边起到限制作用,保证上端部的结合。在5A06铝合金塞补焊工艺参数优化中,试验设置了不同的加载速率、轴向拉力和进给量。研究得到在特定的塞棒和塞孔形状下,5A06拉拔式塞补焊试验的合理参数范围为轴向力的加载速率15kN/s-20kN/s,轴向拉力20kN-30kN,轴向进给量6mm-7mm。通过对不同参数下接头的力学性能研究发现,在合理的参数范围内,较快的加载速率,较高的轴向拉力和较大的进给量下更容易得到质量好的塞补焊接头。对5A06塞补焊焊后接头微观组织和力学性能进行了分析。试验得到5A06铝合金塞补焊接头组织分为母材区（BM）、热影响区（HAZ）、热机影响区（TMAZ）、等轴晶区（RZ）、塞棒区（PM）。其中TMAZ的第二相受到塑性变形作用发生了流动和重新分布,是接头最薄弱的区域,硬度值最低为92.3HV,接头拉伸试验裂纹起裂位置也在该处。在平板母材研究的基础上,对2219铝合金TIG焊缝进行了工艺试验。通过参数优化,成功得到了无缺陷的熔焊焊缝塞补焊接头,验证了塞补焊技术对熔焊焊缝修补的可行性。焊后接头分析发现2219铝合金TIG焊缝的塞补焊接头组织由TIG焊缝区（TIG）,热影响区（HAZ）,热机影响区（TMAZ）和塞棒区（PM）组成。拉伸试验结果显示接头强度最高约为237MPa,为TIG焊缝接头的89.3%,延伸率为3.79%,与TIG焊缝板材延伸率相当。
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