Numerical modeling of linear friction welding: a literature review

Linear friction welding (LFW) is a solid state process for joining metals together. While this process was developed originally for titanium alloys (e.g. blisks), over the past decade a number of materials were found to be weldable with LFW. In this review, the current status of understanding and development of LFW are presented. Particular emphasis has been given to the modeling of the LFW process. Finally, opportunities for further research and development of LFW are identified.     

基于材料性能的冷喷涂临界速度预测窗口研究取得新进展

正冷喷涂过程中,喷涂粒子被高速气流加速到较高的速度(200~1 200m/s),在固态下碰撞基体,通过粒子强烈的塑形变形沉积在基体上形成涂层。由于喷涂材料和碰撞速度不同,粒子或者从基体上反弹或者沉积于基体上,使得粒子开始沉积到基体上的速度被称为临界速度,它是冷喷涂技术的一个     

焊后热处理对TC11钛合金线性摩擦焊接头组织与性能的影响

焊后热处理可以改善线性摩擦焊接头的组织与性能。对TC11钛合金线性摩擦焊接头进行双重退火(950+530)℃处理，利用光学显微镜、扫描电子显微镜等微观分析技术研究双重退火对焊接接头组织的影响。结果表明：热处理后接头焊缝区的动态再结晶晶粒完全消失，被粗针状、条状和球状α相取代。热力影响区组织变形程度减小，晶粒长大，部分α组织球化。母材中次生α相长大，呈粗针及短棒状。接头焊缝区及热力影响区的晶粒取向在热处理后更加随机，择优取向明显降低。力学性能测试表明，焊后双重退火处理消除接头中心高硬度区，接头中心硬度较焊态接头硬度下降约50HV,热力影响区硬度较焊态接头硬度上升约30HV;焊后热处理对接头拉伸强度没有显著影响；热处理后接头冲击韧性达到61.3 J·cm^-2,相比焊态提高约80%,与母材的冲击韧性接近。     

TC11钛合金线性摩擦焊接头组织及织构演变机制

通过金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）与背散射电子衍射（EBSD）对TC11线性摩擦焊接头进行了组织及织构演变的研究，结果表明，相较于母材的典型α+β两相组织以及α相与β相取向较为随机，接头的热力影响区由残留初始α相、亚稳态β相与二次针状α相组成；焊缝区存在细小β等轴晶粒，晶内分布有马氏体组织与针状二次α层片状组织，还存在破碎α晶粒。焊接过程中强烈的塑性变形导致热力影响区产生了强烈的择优取向，α相织构强度达到48.033 mud，且取向单一为P织构，β相织构形成了F织构，焊缝区的α相织构强度与热力影响区相比下降，为34.745 mud，出现多个高密度点，这种现象是由于α相与β相存在伯格斯位相关系，焊缝区发生β相转变引起的；焊缝区与热力影响区的织构取向相似，是由于焊缝区与热力影响区在焊接过程中所受的力相似。显微硬度呈W形分布，最高硬度位于焊缝中心，达到HV 435；拉伸实验显示接头平均抗拉强度为996.9 MPa，延伸率为10.2%，断裂区域为母材，表明接头拉伸性能不弱于母材。     

电脉冲处理对金属材料组织、力学性能影响的研究进展

多能量场辅助材料加工成形是先进制造技术发展的重要方向，其中电脉冲处理(EPT)是一种利用脉冲电流实现材料微观组织调控与力学性能改善的新型处理技术，在辅助金属材料制备和加工等领域有着广阔的应用前景。电脉冲处理具有能量利用率高、作用时间短等优点，在提高材料塑性、促进再结晶和相变等方面具有传统热处理无法比拟的优势。近年来，金属材料组织、力学性能对电脉冲处理的响应行为受到国内外学者的广泛关注。当脉冲电流加载于金属材料时，电场作用下的漂移电子与材料内部组织会发生相互作用，产生焦耳热效应、电迁移效应等电致塑性效应。因此，电脉冲处理能够增强原子扩散、促进位错运动，提高材料塑性变形能力。同时，脉冲电流能够显著促进晶粒细化、固态相变与织构弱化，从而使材料获得优异的综合力学性能。此外，电脉冲处理还可以实现材料内部孔洞和微裂纹的修复，有效抑制裂纹的扩展，从而提高材料的断裂韧性和延长材料的疲劳寿命。本文基于现有研究现状，从晶粒细化、固态相变、裂纹修复等方面，总结分析了电脉冲处理对金属材料微观组织和力学性能的影响规律与作用机制，同时，简要介绍了电脉冲处理改善焊接接头成形特征和性能的相关研究，最后对电脉冲处理技术...     

协同双面搅拌摩擦焊接6061铝合金工艺

针对常规顺序双面搅拌摩擦焊接（DS-FSW）的变形大、耗时长等问题，提出了一种协同双面搅拌摩擦焊接（SDS-FSW）技术，并通过研制的设备研究了SDS-FSW 6061铝合金接头的微观组织和力学性能。结果表明，当主轴转速为1 800 r/min，焊接速度为1 200 mm/min时，SDS-FSW焊接接头缺陷较相同焊接参数下DS-FSW接头的有所改善；在该焊接参数下，SDS-FSW接头的变形量（0.15 mm）远小于DS-FSW接头的变形量（1 mm），且接头的拉伸性能更好，SDS-FSW和DS-FSW接头的最大拉力分别为36.8 kN和34.9 kN。     

Super 304H钢在模拟烟气腐蚀环境中持久性能与组织演变研究

奥氏体钢在锅炉关键部位服役过程中面临烟气/煤灰腐蚀+应力协同作用的挑战，存在一定的安全隐患。在静态空气及烟气/煤灰腐蚀环境下，通过模拟实验台对Super 304H钢进行温度为650℃、应力为200～300 MPa的持久实验，研究腐蚀环境对其持久性能及组织演变的影响。结果表明：相较于空气环境，腐蚀条件下Super 304H钢持久寿命下降幅度可达83%，且随着持久应力的降低合金寿命下降更明显；烟气/煤灰腐蚀导致合金表面连续的腐蚀产物出现开裂、剥落，基体发生内硫化，在拉应力的共同作用下试样内部出现沿晶开裂等蠕变损伤；基体表面由于合金元素的损失，在高温下发生再结晶，并在实验结束后发生马氏体转变，腐蚀-应力环境中合金表面腐蚀产物的开裂、剥落，内硫化物的形成，表层再结晶细晶区的增厚和晶界损伤的加剧共同促进了Super 304H钢的持久断裂。烟气/煤灰腐蚀环境通过影响Super 304H钢腐蚀过程，恶化合金基体组织影响其持久性能。     

近β型钛合金线性摩擦焊接头变形行为及组织演变的热物理模拟（英文）

为了更好地理解近β型钛合金线性摩擦焊(LFW)接头的界面连接行为，采用热压缩物理模拟的方法，以TB2近β型钛合金为研究材料，设计符合LFW工艺特点的帽形热压缩试样，在不同下压量、变形温度及应变速率条件下进行热压缩试验，研究热压缩接头的变形行为及组织演变。结果表明，热压缩过程中热压缩接头连接区(BZ)的峰值剪切应力随变形温度的降低及应变速率的增加而增大，接头BZ的宽度随变形温度和应变速率的增加而减小。接头BZ边缘由沿剪切方向变形的晶粒组成，接头BZ中心由细小的等轴再结晶晶粒组成。接头的动态再结晶机制为连续动态再结晶(CDRX)，且CDRX的程度随下压量、变形温度及应变速率的增加而增大。此外，在界面剪切力的作用下接头BZ边缘形成{112}[111]织构，接头BZ中心形成{110}[001]织构。