TC17线性摩擦焊界面温度分析与测量

焊接过程中的界面温度是研究接头组织形成变化机理的关键参量。根据线性摩擦焊接过程准稳定摩擦阶段焊件中（不包括飞边）准稳定温度场基本保持不变,所产生的热量主要被飞边带走的特点,通过理论分析,求解出了线性摩擦焊接过程准稳定摩擦阶段焊接界面的平均温度,利用半自然热电偶实际测量了TC17钛合金线性摩擦焊接时的焊接界面不同位置的温度变化。结果表明,典型参数下TC17准稳定摩擦阶段焊接界面的实测温度大约为1 228℃,焊后冷却至500℃的速度约52℃/s,准稳定摩擦阶段焊接界面中心点和边缘点的温度相差不超过10℃,界面中心点的升温速率以及降温速率均高于边缘点,测量值与理论计算值相差不超过10%。     

TC4钛合金搅拌摩擦焊连接组织形貌研究

使用搅拌摩擦焊技术成功地实现了TC4(Ti-6Al-4V)钛合金的有效连接,并对焊接接头组织进行了研究.结合TC4钛合金搅拌摩擦焊的特点,分析了TC4钛合金搅拌摩擦焊接头焊合区的组织形貌及特征.结果表明:TC4钛合金搅拌摩擦焊接头焊合区组织为细密的等轴晶组织,焊接过程中焊缝最大温度并未超过相变温度,且经历了很大的塑性变形.焊缝与母材过渡区域存在大量α/β界面相及界面产物,α/β界面相及界面产物会对接头力学性能造成不良影响,应进行焊后热处理予以消除.     

TC4钛合金线性摩擦焊接头的飞边研究

针对TC4钛合金进行了线性摩擦焊试验。描述了焊后接头正向及侧向飞边的形貌特征,利用光学显微镜观察了正向及侧向飞边纵剖面的宏观组织形貌及显微组织特征。建立了线性摩擦焊飞边形成过程的物理模型,并分析了飞边的形成机理。研究结果表明,飞边蕴含了线性摩擦焊接头形成过程的丰富信息,尤其是组织变化特征反映出接头界面金属组织的变化历程,并可用于判断接头内部质量。     

摩擦压力对异质钛合金线性摩擦焊接头界面组织的影响

选用不同摩擦压力对TC11/TC17异质钛合金进行了线性摩擦焊试验.焊后利用扫描电镜对焊接接头微观组织进行了分析.结果表明,摩擦压力越大,摩擦界面获得的焊接热输入量越大,产生的飞边越大.焊缝区宽度随摩擦压力的增大而减小.热机影响区组织变形严重,由被拉长的α相及破碎的β相组成,靠近焊缝附近有明显的再结晶现象.线性摩擦焊接过程中界面温度超过β相转变温度,在焊后冷却过程中β相发生再结晶,产生细小的针状组织.焊缝中的再结晶晶粒随着摩擦压力的增大而变得更加细小.     

TC4钛合金惯性摩擦焊接头温度场分析

通过对惯性摩擦焊过程摩擦机理的分析 ,讨论了TC4钛合金惯性摩擦焊工艺参数与焊接过程界面摩擦扭矩及能量转换的关系 ,采用热电偶对TC4钛合金惯性摩擦焊焊接过程接头温度分布进行了测试 ,焊接接头沿径向温度梯度很大 ,中心温度接近80 0℃ ,边缘达 136 0℃。通过显微组织分析验证了测量结果 ,焊缝中心为细小的等轴组织 ,沿径向晶粒长大飞边为针片状组织。     

TCA钛合金惯性摩擦焊接头温度场分析

通过对惯性摩擦焊过程摩擦机理的分析，讨论了TC4钛合金惯性摩擦焊工艺参数与焊接过程界面摩擦扭矩及能量转换的关系，采用热电偶对TC4钛合金惯性摩擦焊焊接过程接头温度分布进行了测试，焊接接头沿径向温度梯度很大，中心温度接近800℃，边缘达1360℃。通过显微组织分析验证了测量结果，焊缝中心为细小的等轴组织，沿径向晶粒长大飞边为针片状组织。     

TC4钛合金线性摩擦焊接头组织和力学性能

文中阐述了线性摩擦焊的原理、特点,并针对TC4钛合金线性摩擦焊接头组织和力学性能进行了研究.对比分析TC4钛合金线性摩擦焊接头焊态和焊后热处理态的接头组织和力学性能.结果表明,焊接接头共分为母材、热力影响区和焊缝区三部分;TC4钛合金的接头(包括焊态和焊后热处理态)抗拉强度和屈服强度均达到母材的90%以上;焊缝中心的硬度值最高,焊后热处理能使接头的硬度分布更加均匀.     

钛合金线性摩擦焊接头动态再结晶规律研究

针对TC4/TC17异种钛合金进行了线性摩擦焊试验,利用光学显微镜与扫描电镜对焊接接头各区域的微观组织进行了分析,并采用透射电镜分析了钛合金线性摩擦焊接头焊合区的动态再结晶规律。结果表明:在焊接升温的过程中,TC4/TC17钛合金线性摩擦焊焊缝区已经达到β转变温度。在热和力的作用下,焊缝中心处金属发生动态再结晶,生成了细小的等轴晶粒。由于焊合区在共生晶粒形成之后又经历了强塑性变形,焊合区的晶粒内部产生了高密度的位错。位错运动形成亚晶界,焊合区形成亚晶粒,并以亚晶粒为形核核心,发生动态再结晶过程。     

异质钛合金线性摩擦焊接头形成过程及组织特征

对TC4和TC17异质钛合金线性摩擦焊接头形成及接头组织特征进行分析,并测量了动态平衡阶段的界面温度.结果表明,在摩擦初期界面容易产生大的磨损颗粒,摩擦过渡阶段两侧基体材料产生大的塑性变形,大的磨损颗粒被细化,摩擦界面开始产生高温粘塑性金属;动态平衡摩擦阶段高温粘塑性金属被均匀的挤出界面形成飞边,焊后界面两侧组织被细化.测温结果显示,摩擦过程中界面温度超过1 200℃,高于两基体材料的相变温度,TC17侧焊缝中形成再结晶β晶粒,TC4侧形成典型的魏氏组织,焊缝两侧的热力影响区产生明显的变形,组织均被拉长.     

异质钛合金线性摩擦焊接头微观组织与显微硬度分析

选用优化的工艺参数对TC4/TC17异质钛合金进行线性摩擦焊及测温试验.焊后利用光学显微镜、扫描电镜及显微硬度仪等对接头微观组织及显微硬度进行分析.结果表明,线性摩擦焊接过程中界面温度超过1 200℃、超过β相变温度,在焊后冷却过程中发生再结晶,产生细小针状组织.界面混合区再结晶组织有等轴化甚至球化现象.TC4侧热力影响区由被拉长的α相及破碎的β相组成,TC17侧热力影响区的α相和β相被拉长细化.TC4侧热力影响区组织发生应变强化,TC17侧热力影响区靠近焊缝侧发生一定的软化现象,靠近母材侧强化现象明显.     

搅拌摩擦焊接头区域的摩擦磨损性能

通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况,得出在不同工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦系数的变化规律。实验结果表明:搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材,当正压力从50N增加到100N时,母材的失重量增加近6倍,母材的失重量在同等加载情况下是焊缝的10￣20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。     

摩擦压力和干湿条件对铜铝基材料摩擦性能的影响

采用粉末冶金摩擦技术制备了铜铝基摩擦材料;利用定速摩擦试验机测试了在不同摩擦压力下该材料摩擦性能的变化,同时比较了干湿两种摩擦方式下摩擦性能的异同.结果表明:摩擦速度低于1500 r/min时,摩擦系数随压力的升高变化不大,磨损率增大;摩擦速度高于1500 r/min时,摩擦系数随压力升高而增加;摩擦速度低于1000 r/min时,湿摩擦的摩擦系数高于干摩擦,摩擦速度高于该速度时,两者的摩擦系数相近,湿摩擦的磨损量要高于干摩擦.     

搅拌摩擦焊接头区域的摩擦磨损性能

通过测定失重量和摩擦力矩的波动情况，得出在不同工艺参数条件下试样的抗磨损性和摩擦系数的变化规律。实验结果表明：搅拌摩擦焊接头的摩擦磨损性能明显优于母材，当正压力从50N增加到100N时．母材的失重量增加近6倍，母材的失重量在同等加载情况下是焊缝的10-20倍。实验还表明搅拌摩擦焊接头的摩擦力矩较小并且波动平缓。     

线性摩擦焊摩擦功率曲线的检测

论述了用检测驱动电机线电压及线电流的方法来检测线性摩擦焊功率曲线的原理。以及检测系统的软、硬件结构。对采样系统进行了标定，并实测了Ti-17钛合金线性摩擦焊过程的摩擦功率曲线．结果表明该检测系统精度较高，且具有明显的工程应用价值。     

基于改进LuGre摩擦模型的机器人关节摩擦力辨识研究

机器人在精准装配时，摩擦力影响着控制精度。利用LuGre摩擦模型进行关节力矩计算时，机器人关节摩擦力具有周期性纹波误差。针对此问题提出一种改进的LuGre摩擦模型，包括LuGre摩擦模型表示的稳态摩擦力，以及与速度相关的位置依赖项。对摩擦模型进行分步辨识，利用LuGre摩擦模型的特征，对稳态摩擦力参数进行辨识，通过SVM多类分类算法、支持向量回归（SVR）和最小二乘法求解方程组，对模型中的位置依赖项进行参数辨识。实验结果表明，机器人在不同负载下运行，使用改进模型及辨识方法计算关节摩擦力矩时，误差可以降低50%以上。     

LY12搅拌摩擦焊接过程中搅拌针摩擦行为的研究

搅拌摩擦焊是一种依靠搅拌头与被焊金属之间的摩擦来实现焊接的焊接方法,二者之间的摩擦系数直接影响到最终的焊接效果。本试验对LY12铝合金摩擦系数随温度等因素的变化情况进行了研究,试验结果表明:由于温度对铝合金的表面状态的影响非常大,所以铝合金的摩擦系数在高温下的变化也很大。通过试验数据建立了LY12铝合金与高速钢的摩擦系数与温度之间的关系曲线,发现二者之间的摩擦系数随温度的增加先增大,达到金属的熔点下限后开始减小。并且对LY12铝合金搅拌摩擦焊焊接过程中的摩擦行为进行了分析。     

LY12搅拌摩擦焊接过程中搅拌针摩擦行为的研究

搅拌摩擦焊是一种依靠搅拌头与被焊金属之间的摩擦来实现焊接的焊接方法，二者之间的摩擦系数直接影响到最终的焊接效果。本试验对LY12铝合金摩擦系数随温度等因素的变化情况进行了研究，试验结果表明：由于温度对铝合金的表面状态的影响非常大，所以铝合金的摩擦系数在高温下的变化也很大。通过试验数据建立了LY12铝合金与高速钢的摩擦系数与温度之间的关系曲线，发现二者之间的摩擦系数随温度的增加先增大．达到金属的熔点下限后开始减小。并且对LY12铝合金搅拌摩擦焊焊接过程中的摩擦行为进行了分析。     

摩擦加载式负载模拟器摩擦盘温度场研究

不同于一般的负载模拟器,摩擦加载式负载模拟器是利用摩擦力加载实现消除多余力和提高频宽的。基于热力学理论和摩擦学理论,建立了负载模拟器上摩擦片温度场的数学模型;以一对摩擦副相对运动为研究对象,采用ABAQUS软件分析了摩擦盘表面在不同压力和不同转速下的温度场分布规律。结果表明:摩擦盘接触界面上的温度值与所受的压力成正比;摩擦盘接触界面上的温度值与摩擦盘/片之间的转速成正比;采取通风冷却的方式明显比未加入冷却时的温度值降低了很多,而且温度上升的速率也明显减小。     

基于轴承摩擦力的滑动轴承摩擦故障监测方法

针对声发射(Acoustic Emission,AE)难以监测大型机械滑动轴承摩擦故障的问题。从轴瓦摩擦力学模型出发,分析摩擦故障发生时轴与轴承摩擦力的作用形式,通过AE信号均方根计算轴与轴承的摩擦力,并用于滑动轴承摩擦故障监测。鉴于滑动轴承摩擦故障信息微弱的特点,对AE信号幅值包络,增强摩擦脉冲的信息;再引入钟形脉冲函数识别摩擦故障脉冲,简化了轴瓦摩擦力的计算公式。最后通过实验模拟了驱动轴升速、加载以及轴瓦切断供油的过程,与AE传统特征相比,轴承摩擦力特征对轴承摩擦故障更敏感,方法更有效,更适合滑动轴承摩擦故障的状态监测。     

高纯Al2O3陶瓷材料的摩擦磨损行为

对比研究了所制备的几种不同高纯Al2O3陶瓷材料在相同的试验条件下的摩擦磨损性能.结果表明,摩擦因数随成分不同而发生变化,其磨损机制以塑性变形为主,压力过大时,磨损机制由塑性变形转变为脆性断裂.Al2O3陶瓷材料中增加一些改性材料并保证材料表面光滑平整,对提高耐磨性是有利的.