目前國內(nèi)外許多學(xué)者都在進(jìn)行攪拌摩擦焊焊接過程塑性金屬流動的可視化工作，并且提出了大量的方法，如嵌入示蹤粒子法、鋼球示蹤法，異種鋁合金金相組織顯示法等等[1-7]。研究將兩種鋁合金通過攪拌摩擦焊連接，焊后制成金相試樣，通過兩種鋁合金顯微組織在同一腐蝕液下呈現(xiàn)的截然不同形貌的對比，觀察攪拌摩擦焊焊縫金屬的流動特性。 　　1 試驗材料及方法 　　試驗選用的材料為LY12和LF2兩種鋁合金，其化學(xué)成分見表1。試驗在自制的FSW焊機上進(jìn)行，選用的焊接參數(shù)見表2，焊接參數(shù)由焊機控制系統(tǒng)的MCGS組態(tài)軟件實時檢測記錄[8]。具體試驗過程如下：采用3mmLF2和6mmLY12搭接以及6mmLF2和6mmLY12對接，分別進(jìn)行攪拌摩擦焊試驗。焊后按照觀測要求，分別截取不同位置的橫、縱截面，用Keller＇s腐蝕劑腐蝕30秒后制成金相試樣，在XJP-200光學(xué)顯微鏡下觀察焊縫顯微組織。由于兩種材料不同的耐腐蝕性能，LY12耐腐蝕性較弱，顯微組織較暗，而LF2耐腐蝕性較強，顯微組織則較亮，因而試樣呈現(xiàn)明暗兩種顯微組織的分布，通過不同組織外觀顯示了鋁合金攪拌摩擦焊的流場分布。 　　表1 LY12與LF2鋁合金的化學(xué)成分對比 （wt%） 　　型號 Mg Mn Fe Si Cu 　　LF2 2.0-2.8 0.15-0.40 0.40 0.40 0.10 　　LY12 1.2-1.8 0.3-0.9 — — 3.8-4.9 　　表2 焊接參數(shù) 　　焊接參數(shù) 軸肩/攪拌針 直徑D/d（mm） 攪拌針長度l（mm） 旋轉(zhuǎn)速度ω（r/min） 焊接速度v（mm/min） 焊接能量P（W） 　　搭接接頭 32 /10 8.5 1025 16 6435 　　對接接頭 24 /8 5.5 1250 42 5960 　　2 試驗結(jié)果分析 　　2.1 3mmLF2和6mmLY12搭接結(jié)果分析 　　通過將3mmLF2和6mmLY12搭接觀測攪拌摩擦焊塑性金屬的豎直方向的流動狀況， 接頭組織分布如圖1所示，接頭上層為3mmLF2，下層為6mm LY12。因耐腐蝕性不同，LF2呈現(xiàn)較亮的組織，而LY12則呈現(xiàn)較暗的組織。根據(jù)組織形態(tài)的不同，焊縫接頭可分為五個區(qū)：A區(qū)為黑白相間的薄層混合區(qū)，主要受攪拌針的旋轉(zhuǎn)擠壓作用剪切滑移過渡形成，局部放大如圖2-1所示；B區(qū)為下層金屬向前、向上流動區(qū)，向上流動高度高于被搭接板材的 　　厚度，主要受到摩擦頭軸肩后部對焊縫金屬的頂鍛摩擦作用所致；C區(qū)為洋蔥圓環(huán)區(qū)，縱截面放大圖2-3可以看到明顯的分層過渡跡象，這是由于攪拌摩擦頭旋轉(zhuǎn)前進(jìn)使前方的塑化金屬受到攪拌針的旋轉(zhuǎn)擠壓作用向后流動，并呈周期性的向后轉(zhuǎn)移，并且在圖中的S處可以觀察到明顯的拐點區(qū)，說明該處流動模式發(fā)生變化；D區(qū)為底部擠壓區(qū)，由于攪拌針的長度