壓力連接界面空洞演化模型研究.pdf

1、壓力連接是指兩個相互接觸的表面在高溫和一定的壓力的作用下，經(jīng)過一定的時間形成能達到母材組織和性能的牢固接頭的先進連接方法。壓力連接技術能夠?qū)崿F(xiàn)多點、空心以及大面積構件的連接，成為航天、航空、汽車、能源等領域迫切需要發(fā)展的連接技術。壓力連接接頭質(zhì)量主要取決于連接界面上空洞的閉合程度，消除界面空洞是獲得高質(zhì)量壓力連接接頭最重要的步驟。然而在工程應用中壓力連接工藝參數(shù)的選取通常依賴于試驗和經(jīng)驗，這既會浪費大量的人力物力，又容易帶來較大的誤差。

2、由此可見，有效地預測連接件在給定的連接工藝參數(shù)下的連接界面空洞閉合程度變得十分重要。為此，本文通過建立壓力連接界面三維空洞演化模型，預測壓力連接過程中的界面空洞演化過程。主要研究內(nèi)容及結果如下：
　　本文基于局部塑性流動機制、粘塑性流動機制、表面源擴散機制以及界面源擴散機制，建立三維空洞演化理論模型來預測壓力連接界面空洞演化過程。本文模型在描述空洞演化過程時，將其分為兩個階段：在第一階段，由表面加工引起的表面凸起在局部塑性流動機制

3、的作用下被壓平而形成連接界面上孤立的界面空洞；在第二階段，界面空洞的尺寸在粘塑性流動機制、界面源擴散機制以及表面源擴散機制的共同作用下逐漸減小。
　　本文模型確定了作用于界面空洞演化的機制的動力學條件，并基于各動力學條件考慮各個機制對界面空洞演化的影響。此外，本模型考慮了壓力連接過程中由粘塑性流動機制引起的連接試樣的宏觀變形對空洞演化的影響，并分析了應力狀態(tài)對空洞演化的影響。研究結果表明：當連接試樣受到外加壓應力時，界面空洞體積逐