鈦合金攪拌摩擦焊工藝研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding,以下簡稱FSW)是一種新型固相連接技術(shù),在航空航天、造船、交通運輸?shù)炔块T獲得大規(guī)模應用。能夠焊接一些傳統(tǒng)方法很難完成的材料的焊接,比如高強鋁、低碳鋼和鈦合金等。鑒于鈦合金的許多優(yōu)點,對其進行攪拌摩擦焊試驗,推動鈦合金攪拌摩擦焊工程化。 本文在不同的工藝參數(shù)(旋轉(zhuǎn)速度、焊接速度)下,開展了常規(guī)鈦合金FSW和置氫鈦合金FSW焊接工藝對比研究。在焊接過程中,選用相應的攪拌頭材料和

2、幾何形狀,可以得到良好的焊接接頭。 初步研究成果表明:鈦合金和置氫鈦合金的攪拌摩擦焊接頭分為攪拌區(qū)、熱機械影響區(qū)、熱影響區(qū)和母材區(qū)。鈦合金熱影響區(qū)僅受熱影響的作用,β相增大;熱機械影響區(qū)在熱影響和塑性變形雙重作用下發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶,出現(xiàn)了大量的等軸a相晶粒;攪拌區(qū)的溫度達到β相變溫度以上,在攪拌頭的攪拌下,這個區(qū)域發(fā)生劇烈變形,組織為原始β相及轉(zhuǎn)變β相。焊接接頭的拉伸強度達到母材的80%以上。 置氫鈦合金在一定氫含量范圍內(nèi)

3、,隨著置氫量的增加,焊接參數(shù)范圍變寬,相對塑化溫度降低,熱機加工性能有所改善。達到一定溫度后,β相發(fā)生轉(zhuǎn)變,并隨置氫量增加β相增多,逐漸成細條狀分布,使得組織內(nèi)滑移系增多,表現(xiàn)出良好的攪拌摩擦焊焊接性。 本文研究成功實現(xiàn)了鈦合金及置氫鈦合金的攪拌摩擦焊連接,為鈦合金攪拌摩擦焊接試驗提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),也為后續(xù)的鈦合金攪拌摩擦焊工藝研究提供新思路;為摸索置氫對鈦合金熱加工性能的影響提供了支持,對推動了攪拌摩擦焊技術(shù)的應用范圍,具有實用價

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