LY12搅拌摩擦焊接技术

搅拌摩擦焊接是一种新兴的焊接工艺,本文作者在立式铣床上配置辅助夹具,对LY12铝合金做了大量的搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding)工艺试验,在焊接过程中捕捉到一些与接头形成相关的理化信息,进而探讨了FSW接头的形成机理,初步优化了LY12铝合金FSW工艺参数,分析研究了搅拌头形状、旋转速度、焊接速度对FSW接头质量的影响。试验结果表明,焊接厚度为4mm的LY12铝合金,夹持器与特形指棒直径之比3：1为好,特形指棒直径与焊件厚度之比1：1为好。焊接速度选择37．5mm/min。搅抖头旋转速度选择2000r/min时,接头质量良好。本文试验结果为进一步研究开发搅抖摩擦焊接技术奠定了一定的理论与试验基础。     

LY12CZ铝合金超塑变形时的电场效应

采用Ｈｅｙｎ截线法定量研究了外加强电场对不同工艺参数条件下未经预处理Ｌ１２ＣＺ合金超塑拉伸和胀形进的晶料尺寸及其轴比的影响，结果表明，电场使得ＬＹ１２ＣＺ铝合金超塑性变形时第二相粒子（Ａｌ２ＣｕＭｇ）析出更多，且呈弥散分布状态，为稳定组织奠定了基础，电场不仅在超塑变形的主要阶段抑制了晶粒的粗化，而且也使得晶粒在超塑变形过程中趋于等轴状态，在不同的应力状态下具有类似的作用，由此证实，电场改善了材料的     

LY12铝合金与铜摩擦焊接性能的试验研究

对LY12铝合金与铜摩擦焊接性能进行了试验研究,并通过采用纯铝作中间过渡层探讨了改善LY12与铜摩擦焊接性的可能性。结果表明:LY12与铜摩擦焊接性能较差,采用纯铝作中间过渡层后,可大大改善LY12与铜摩擦焊接性能,获得高质量的焊接接头。     

LY12铝合金与铜摩擦焊接性能的试验研究

对LY12铝合金与铜摩擦焊接性能进行了试验研究，并通过采用纯铝作中间过渡层探讨了改善LY12与铜摩擦焊接性的可能性。结果表明：LY12与铜摩擦焊接性能较差，采用纯铝作中间过渡层后，可大大改善LY12与铜摩擦焊接性能，获得高质量的焊接接头。     

电塑性摩擦焊接过程的动态再结晶数值模拟

摩擦焊过程中界面的塑性变形是摩擦焊的核心，中以宇航工程常用的构件材料LY12合金为研究对象，建立了电场条件下棒状试件摩擦焊的热力耦合塑性成形有限元分析模型，获得了焊接过程中焊接界面处材料的温度场、应变场、应力场、电场强度等物理参量场，并应用Yada模型建立了LY12合金摩擦焊接过程显微组织的演化模型，计算了摩擦焊接过程动态再结晶区的分布及再结晶区晶粒的尺寸，并分析研究了上述场变量对电场条件下连续驱动摩擦焊成形工艺及成形件质量的影响。     

LY12铝合金摩擦塞焊接头组织分析

在介绍摩擦塞焊原理和优点的基础上,经过初步试验,分析了LY12铝合金摩擦塞焊接头的金相组织和硬度分布.结果表明,LY12铝合金摩擦塞焊接头明显分为五个区域,即母材、母材与塑化区Ⅰ过渡区、塑化区Ⅰ、塑化区Ⅰ和塑化区Ⅱ之间的过渡区、塑化区Ⅱ.其中塑化区Ⅰ和塑化区Ⅱ的材料发生了强烈的变形和流动,但流动方式和变形方式不同;硬度分布则是从母材区开始,硬度值逐渐下降,在塑化区Ⅰ达到最低值,随后硬度值逐渐增大,在塑化区Ⅱ趋于稳定且与母材硬度值相当.     

电场对LY12CZ合金摩擦焊缝组织微观结构与力学性能的影响

采用透射电镜和扭转试验研究了外加静电场对LYl2CZ合金摩擦焊接头焊合区显微结构和力学性能的影响。结果表明，静电场提高了摩擦焊接头焊合区的合金元素固溶程度，使s′相析出数量增多，并以小尺寸弥散分布；同时，电场的激活作用降低了焊合区晶粒内的位错密度，减少了位错缠结程度，增加了位错的可动性。因而，合适的静电场可以加强摩擦焊接过程中晶界运动在协调焊合区金属塑性变形方面的作用，提高焊接接头的塑性。     

2A12铝合金搅拌摩擦焊接过程中接头组织与焊接工艺的关系

利用搅拌摩擦焊接方法对2A12铝合金板材进行了焊接试验，探讨了搅拌头的设计参数、焊接过程的工艺参数等对2A12铝合金板材焊接接头组织的影响。经过试验得知，在焊接时，搅拌头转速可为750r／min～1180r／min，走动速度为23．5mm／min～30mm／min，皆可获得接头性能尚可的焊接接头。同时发现焊接区的硬度约为母材硬度的70％。搅拌头长度略小于焊接板材厚度时仍可能使板材焊透。采用带有螺纹的搅拌头进行焊接对焊缝孔洞的形成有一定影响。     

GH2132摩擦焊接过程中焊接区金属的再结晶过程

采用在摩擦焊接过程中不同时刻停车迅速冷却的方法，研究了ＧＨ２１３２材料摩擦焊接过程中的动态及静态再结晶过程。通过回归分析，建立了动态再结晶晶粒尺寸与温度，应变速率之间的定量关系。     

铝合金搅拌摩擦焊接头行为分析

详细介绍了搅拌摩擦焊（FSW）接头塑性流变数值模拟所得到的结果，并且利用搅拌摩擦焊的“插入试验”，测量了搅拌头旋转着插入铝合金材料过程中作用在搅拌头上的作用力，并将之转化为有效的粘度值和温度输出，确定了搅拌摩擦焊过程中充分塑化区（FPZ）的材料粘性，3－D数值模拟结果显示了搅拌头肩台下大约1.5mm的紊流区域的形成；解释了在异种金属搅拌摩擦焊接过程中无序混合产生的间混薄层结构，以及局部液相形成（初始熔化）引起的搅拌头的瞬间滑移导致了在特定的温度下（Tcrit）的材料粘性迟滞。     

外电场对诱发化学镀镍过程的影响

采用计算机采样等实验手段，研究了外电场在诱发非催化活性金属铜表面产生化学镀镍过程中的作用。研究结果表明，当铜基体电位等于或低于临界诱发电位时才有可能引发化学镀自催化沉积。试样的表面状况、溶液条件和通电电流密度都对临界诱发时间有影响。铜基体达到临界诱发电位－０．５２０Ｖ（ｖｓＳＣＥ）和临界诱发时间是引发化学镀镍成功的必要和充分条件。计算表明，新生的镍原子如果以单原子层覆盖铜表面，其覆盖率大约为１２％就足以诱发化学镀镍自催化过程     

SIMULATION ON TEMPERATURE FIELD OF FRICTION STIR WELDED JOINTS OF 2024-T4 AL

The thermal model of FSW based on the thermal elastic-plastic finite element method, and the transient temperature distribution of FS welded joints of 2024-T4 Al was simulated by using this model, which provides useful information for the investigation of FSW process. Simulation resuits show that the temperature distribution of the weld gradually decreases toward periphery in a radiate format, whose center is the probe, and the highest temperature in the weld can reach about 400℃. The initial terminal of the weld is a zone, in which the temperature gradient is great, and defects of the welding are easily produced in this zone. Temperature change at the end of the welded joint is as layer variation, the local serious defects are not easy to produce in this zone.     

LY12CZ挤压棒材粗晶环微观分析

通过微观组织分析，研究了ＬＹ１２挤压棒材在固溶处理前进行足够的冷拔变形可消除其粗晶环的现象。足够的冷变形增加了再结晶的形核率，改变了第二相粒子、残余应力的大小和分布，从而获得了均匀的细晶组织，消除了粗晶环。由此还分析了ＬＹ１２ＣＺ挤压棒粗晶环形成的原因，即挤压过程中棒材边部剧烈的剪切变形使其具有很大的畸变能，促使第二相粒子聚集长大而失去对再结晶的抑制作用，在随后的淬火加热过程中发生一次再结晶而聚集长大形成粗晶环     

ZL114A铸铝搅拌摩擦焊接头性能

研究了采用不同焊接参数时ZL114A铸铝搅拌摩擦焊接头的金相组织、硬度分布及力学性能。结果表明，ZL114A铸铝的搅拌摩擦焊焊接性良好。焊核区的微观组织是无方向性的、细小的等轴晶粒。细化的硅粒子均匀布满整个焊核区。与粗大的树枝状母材相比，焊核晶粒细小、均匀而致密，没有观察到气孔等缺陷。焊缝区硬度分布较母材稳定，变化范围小。随着焊速增加，硅粒子所占体积比逐渐下降。热一机械影响区晶粒被拉长。接头的力学性能与焊接参数的匹配有关系。采用高焊速及转速与焊速比在3左右，获得的接头抗拉强度可达到母材的91％。焊后经T6热处理，可与同炉热处理母材等强。     

动态载荷下LY12CZ的力学化学行为研究

应用动应变电极技术研究了慢拉伸状态下LY12CZ铝合金在3% NaCl溶液中的力学化学行为,考察了在慢拉伸状态下应变幅和应变速率对LY12CZ在3%NaCl水溶液中的自腐蚀电位和瞬间腐蚀电流的影响规律,并且根据腐蚀电流的变化来阐述力学化学效应的大小.结果表明,LY12CZ铝合金在慢拉伸状态下力学化学效应的大小取决于应变幅、应变速率等因素.     

焊接接头显微组织模型的研究及发展趋势

在焊接工艺中,焊件的质量在很大程度上取决于焊接接头的微观组织形态,模拟显微组织的形成过程、组织类型及存在状态可以对焊件的力学性能进行预测,实现化学成分、组织和性能的定量分析,从而优化工艺参数,提高焊件质量。阐述了建立焊件显微组织模型的主要研究内容及国内外发展动态,概括介绍了模拟显微组织所用的方法和手段,并提出了显微组织模拟的发展趋势及今后研究的主要任务。     

电场退火对冷轧工业纯铜再结晶及织构的影响

利用Ｘ射线衍射并结合金相组织观察和显微硬度实验。研究了冷轧工业纯铜在电场作用下的再结晶及织构演变规律,结果表明,外加电场具有抑制冷轧工业纯铜再结晶和促进再结晶（００１）（１００）立方织构形成和发展的作用,利用Ｇｉｂｂｓ－Ｔｈｏｍｓｏｎ关系式对电场退火条件下冷轧工业纯铜再结晶及再结晶立方织构形成机制进行了分析和讨论。     

2024铝合金搅拌摩擦焊焊缝表面腐蚀机理探索

在分析2024铝合金FSW焊缝表面组织及析出相种类的基础上,采用腐蚀类原位观察揭示了焊缝表面的腐蚀演变行为,结合透射电镜、示差扫描量热分析及电化学分析对焊缝接头的腐蚀机理进行了探索。结果表明：FSW后,焊缝区的耐蚀性能下降,SAZ腐蚀最严重,点蚀的起源为S相。焊缝区晶体缺陷增加,导致晶粒和晶界在电化学性能上的不均匀性增大。在FSW过程中SAZ的S相粒子被打碎,并发生部分回溶。当腐蚀发生时,被打碎的S相加大了 SAZ的点蚀密度;溶入基体的Mg元素,提高了轴肩作用区的活性。     

温升率对LY12铝合金拉伸响应特性的影响

使用Ｇｌｅｅｂｌｅ １５００热力模拟实验机对经历不同温升率历史和实验温度条件下两种热处理初始态的ＬＹ１２铝合金的拉伸特性和变形特点进行了系统的实验研究。结果表明,在相同的温度下,经历不同温升率历史的ＬＹ１２试件的力学性能存在明显的差别,随温升率的提高,试件的承载能力下降,材料的破坏形态和断面收缩率也发生显著变化。