Ti6242合金线性摩擦焊及焊后热处理接头显微组织与力学性能的多尺度表征（英文）

通过线性摩擦焊技术对一种近α钛合金(Ti6242)进行连接,并进行焊后热处理。为了研究显微组织演变并建立显微组织与接头力学性能的关系,对焊态与焊后热处理的两种接头进行多尺度表征。结果表明,两种接头的断裂位置均位于母材,而经焊后热处理的接头在焊缝与热力影响区的硬度进一步提升。经过热处理后焊缝处的等轴晶粒中产生薄片状的α相集束,而热力影响区处的马氏体相分解为(α+β)相,从而提高焊接接头处的硬度。     

电弧能量匹配对前后列置双TIG高速焊接焊缝组织与性能的影响

对厚度为1.2 mm的304奥氏体不锈钢板进行前后列置双TIG电弧高速焊接工艺试验，通过对焊缝宏观形貌、组织和拉伸性能进行分析，评定前置电弧能量和后置电弧能量大小匹配对焊缝组织与性能的影响.结果表明，前置电弧能量较高的焊缝中心晶粒平均直径相比母材降低约33.9%，相比后置电弧能量较高的焊缝中心晶粒平均直径降低约26.1%，热影响区晶粒平均直径降低约18.1%.前置电弧能量较高焊缝相比后置电弧能量较高的焊接标准试样抗拉强度提高约7.9%，断后伸长率提高约33.3%，说明前置电弧能量较高有助于获得较高性能的焊缝.     

铝/钢异种金属搅拌摩擦搭接传热与材料流动行为

基于耦合欧拉-拉格朗日有限元法数值模拟了铝合金5052与高强钢DP590搅拌摩擦搭接过程中的温度场演变和材料流动行为。结果表明,有限元预测温度场和焊缝变形轮廓与实验测量结果吻合良好。当移动速度保持300 mm/min恒定不变时,随着转速由500 r/min增至1 000 r/min,搅拌区峰值温度位置由前进侧的轴肩后方的铝合金表面转移至搅拌针底部与钢搅拌区的界面,峰值温度由545℃增加至635℃;在焊接过程中,前进侧温度始终高于后退侧温度,与转速无关。采用示踪粒子法研究材料迁移轨迹,发现前进侧铝合金从更靠近搅拌针的内侧剪切层绕过搅拌针填埋在搅拌针前进侧后方,而后退侧铝合金主要迁移至搅拌针后退侧后方,迁移轨迹比较发散;搅拌针作用在铝/钢搭接面,驱使前进侧钢材料迁移至搅拌针后退侧后方,并在垂直方向上挤入上侧铝合金焊缝区。随着搅拌针转动,由前进侧迁移至后退侧的钢材料最终促使后退侧形成尺寸较大的钩状结构。相比于铝合金侧,转速的增加更为显著地加强了钢表面的材料流动。     

铝/钢异种金属MIG电弧熔-钎焊接界面应力演变数值分析

基于搭接结构造成的电弧热源非对称分布和过热熔滴热焓的热作用特征,建立非对称型四椭圆面热源和均匀体热源的组合热源,并基于热-弹-塑性有限元理论,数值分析1 mm厚5052铝合金和2 mm厚镀锌钢搭接接头MIG电弧熔-钎焊接应力应变场演变,讨论残余应力分布特征.计算结果表明,随着到焊缝中心的距离增加,镀锌钢母材近钎焊缝区域所受内应力由压应力逐渐转为拉应力.铝侧焊缝区域的残余应力表现为等于室温铝合金屈服强度的拉应力,在焊根处降低为零或转变为压应力.钎焊界面两侧存在较大的残余应力差,不同焊接热输入下界面两侧焊接残余应力差的分布均呈n形,并与钎焊界面剪切强度呈负相关,随着热输入的增大,界面残余应力差增大,而接头剪切强度逐渐下降.     

惯性摩擦焊接技术及其在航空工业领域的应用

惯性摩擦焊接技术作为先进的固相焊接工艺,以其独特的技术优势在高性能材料、特殊结构的连接上得到了广泛应用,现已成为航空发动机转子部件制造的核心技术。近年来航空发动机向着高性能、轻量化的方向发展,对惯性摩擦焊接技术的运用提出了新的挑战。国内外研究者围绕惯性摩擦焊接开展了大量的工艺及基础理论研究,部分结果已经在新型航空发动机转子部件的制造上成功运用。阐述了国内外惯性摩擦焊接工艺及其基础理论的研究进展,并介绍了该技术在航空领域的实际应用。     

45钢/304不锈钢连续驱动摩擦焊接工艺

异种材料焊接结构以其在力学性能、耐腐蚀性等多方面的综合优势,而被广泛应用到装备制造中.针对电机行业中的应用需求,采用连续驱动摩擦焊接实现了45钢和304不锈钢异种钢棒材的优质高效连接,通过工艺优化试验获得了成形以及性能良好的焊接接头.结果表明,在焊接界面处有碳化物层的形成,45钢侧有很薄的铁素体层出现,304不锈钢侧奥氏体晶粒发生了细化,但热影响区内晶粒发生粗化.焊态试样抗拉强度达到870 MPa,拉伸断裂在焊缝界面,为脆性断裂,但微观上有韧窝断裂和准解理断裂两种断裂机制.