随着对通用飞机机体结构的可靠性、轻质、长寿命、低成本等要求的不断提高,高强铝合金LY12整体化结构在通用飞机结构中得到了大量应用。搅拌摩擦焊是一种新型的固相焊接方法,从根本上消除了电弧焊中气孔、热裂纹等缺点。目前国内对搅拌摩擦焊技术在通用航空领域的应用研究还处于初始阶段,深入研究薄板LY12铝合金的搅拌摩擦焊工艺及性能对通用航空的发展具有重要意义。本文主要针对2mm和3mm厚LY12铝合金薄板分别进行搅拌摩擦焊工艺试验,通过金相、常温拉伸、显微硬度等方法,对两种厚度板材的成形、组织和性能进行研究。研究结果表明:搅拌摩擦焊形成的焊接接头从组织上一般划分为4个不同区域:焊核区、轴肩影响区、热机影响区、热影响区。焊核区和轴肩影响区为细小的等轴再结晶组织;热机影响区为拉长扭曲的形变组织;热影响区组织与母材组织相比出现粗化现象。随着主轴转速的增加,焊核区晶粒长大,沉淀相重溶细化;前进侧热机影响区宽度较窄,热机影响区的晶粒弯曲变形量逐渐增加,形变织构特点逐渐清晰。焊缝接头硬度均呈“W”形分布,热机影响区硬度最低,这与形变组织缺陷较多,内应力较大有一定关系。随着主轴转速的提高,焊缝的抗拉强度先增大后减小;在一定范围内,改变焊速对焊缝的力学性能影响不大。对于3mm厚LY12铝合金板材,当主轴转速为500-1100rpm,焊接速度为160-240mm/min时,均可获得外观成形良好,内部无缺陷的焊缝。主轴转速为800rpm、焊接速度为160mm/min时,焊缝的抗拉强度达到最大,为347MPa。对于2mm厚LY12铝合金板材,当主轴转速为300-1200rpm,焊接速度为120-200mm/min时,焊缝表面光滑,内部未发现缺陷。主轴转速为600rpm、焊接速度为200mm/min时,焊缝的抗拉强度达到最大,为276MPa。