不銹鋼攪拌摩擦焊工藝與攪拌頭研究.pdf

1、攪拌摩擦焊是一種固相連接技術，由于其焊接特點的獨特性和優(yōu)越性，這種新型的焊接技術自問世以來，就受到各界的廣泛關注，各種材料的攪拌摩擦焊焊接性能研究已經(jīng)成為這種焊接方法研究的一個重點。到目前為止，對攪拌摩擦焊的研究已經(jīng)從鋁合金的焊接向其他材料的焊接如銅、鈦、鎂和不銹鋼等方面發(fā)展。本課題是在鋁合金攪拌摩擦焊工藝研究的基礎上，初步探討不銹鋼攪拌摩擦焊焊接工藝，研究選用與之相對應的攪拌摩擦頭材料和幾何形狀，并進一步探討不銹鋼攪拌摩擦焊摩擦頭的磨

2、損與失效。 采用攪拌摩擦焊工藝對3mm厚0Cr18Ni9不銹鋼板進行了對接焊接。焊接接頭內(nèi)形成了焊核區(qū)、熱力影響區(qū)和熱影響區(qū)三個區(qū)域。焊核區(qū)由動態(tài)再結晶組織構成；熱力影響區(qū)內(nèi)的組織發(fā)生了不同程度的變形；熱影響區(qū)由不完全再結晶組織構成。焊核區(qū)發(fā)生了明顯的加工硬化現(xiàn)象，其顯微硬度(HV)與母材相比提高了22％。在攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度600r/min、焊接速度70mm/min下，接頭的拉伸強度最高，達到412MPa。 攪拌頭技術是攪

3、拌摩擦焊工藝的關鍵技術。從材料和結構形狀角度對不銹鋼攪拌焊攪拌頭進行了設計，分析了不銹鋼攪拌焊接過程中攪拌頭所受的載荷，并且用有限元軟件DEFORM-3D初步模擬了不銹鋼攪拌摩擦焊接過程中攪拌頭溫度場的分布。 在探討不銹鋼攪拌摩擦焊工藝的基礎上，對不銹鋼攪拌摩擦焊過程中硬質(zhì)合金攪拌頭的磨損機理進行了比較系統(tǒng)的試驗研究。通過對實驗研究結果的分析，初步將攪拌頭的磨損歸結為粘結磨損、氧化磨損、擴散磨損、脆性剝落和脆斷。 本課題