MB8镁合金薄板的搅拌摩擦焊

针对我国航空航天工业常用的MB8镁合金。采用搅拌摩擦焊工艺进行焊接，对其焊缝的成形特点、组织特征和力学性能进行分析。结果表明，采用搅拌摩擦焊焊接镁合金效果良好。     

钛合金搅拌摩擦焊搅拌头研究现状

搅拌摩擦焊在焊接钛合金这类高熔点金属方面具有很大优势,但是搅拌头的磨损一直是其一大难点。对钛合金搅拌摩擦焊中的搅拌头结构、材料选择进行了讨论,认为圆锥形搅拌针综合性能较好,而在材料选择方面,认为目前应用前景较好的是钨铼合金,但不同材料的组合可能更符合未来发展的方向。为了研究搅拌头的磨损机理及如何减小磨损,列举了几种辅助焊接工艺及目前应用较广的模拟仿真,指出辅助焊接工艺可减小搅拌头磨损,但目前工艺不完善等问题依然存在,需要进一步优化,包括模拟仿真在内,对于钛合金搅拌摩擦焊搅拌头结构、材料优化、磨损机理、辅助焊接工艺等研究均较少,限制了其研究进展及应用。     

镁合金搅拌摩擦焊接组织特征研究

通过对镁合金AZ31进行搅拌摩擦焊获得了成型良好的焊缝,采用金相显微镜对焊缝组织进行了分析,并采用透射电镜和X射线能谱仪对晶粒形貌和晶界析出的第二相进行了观测分析。结果表明,镁合金搅拌摩擦焊可以获得组织致密的焊缝,焊缝区域根据组织特点可以分为焊核区、热机影响区和热影响区;焊核区"洋葱环"之间呈现层片状结构,晶界强化相数量减少且尺寸变小;热机影响区在前进侧和焊核区有明显的分界,晶粒呈细长条状,后退侧和焊核区分界相对不明显,晶粒变形较小;热影响区在前进侧较窄,组织与母材组织相比变化较小,而后退侧热影响区较宽,晶粒尺寸有所增长,这与搅拌摩擦过程中金属切削迁移的堆积过程有关。     

搅拌摩擦焊焊缝腐蚀研究进展

搅拌摩擦焊是一项新型固态连接技术，近年来在航空航天、汽车工业等领域得到了广泛应用。其工艺特性导致各焊缝微区组织和应力状况不同，从而展现出不同的腐蚀行为。综述了近年来国内外搅拌摩擦焊焊缝腐蚀行为的研究进展，分析了影响焊缝腐蚀的因素，展望了发展趋势。     

搅拌摩擦焊温度场研究进展

自1991年英国焊接研究所(TWI)发明了搅拌摩擦焊(FSW)以来,许多学者对搅拌摩擦焊接过程中的温度场分布进行了大量的研究。随着人们对搅拌摩擦焊接物理机制的深入了解,描述其温度场分布的模型也越来越精确,由最初仅考虑摩擦产热,发展到综合考虑摩擦产热和材料塑性变形产热,近年来一些研究者更是尝试建立热力耦合的模型来描述其温度场分布。简要叙述了关于搅拌摩擦焊温度场研究的发展历程及研究现状。     

镁合金摩擦焊的研究进展

介绍了摩擦焊的基本原理及特点,综述了镁合金摩擦焊的研究进展,重点讨论了Mg-Mg同种材料和Mg-Al异种材料摩擦焊工艺、连接机理、接头微观组织及其力学性能。同时分析了目前研究中存在的问题,指出镁合金摩擦焊接头的三维温度场、应力应变场、塑性流变机制等研究尚需进一步完善,此外工艺优化和设置成分过渡层是获得优质摩擦焊接头的发展方向。     

镁合金AZ80A搅拌摩擦焊焊核区组织金属学演变

采用取像显微分析技术分析了变形镁合金AZ80A搅拌摩擦焊焊核区塑性条带间的金属学演变过程.结果表明:搅拌摩擦焊搭接头焊核区晶粒尺寸、极图、反极图以及晶粒的取向差均呈周期性的变化,组织结构呈条带分布,基体内部经历了周期性的动态再结晶过程.     

镁合金搅拌摩擦加工技术的研究进展

大塑性变形是在块体金属变形过程中引入极大的应变量,能在有效细化金属晶粒的同时显著提高材料的强度与塑性。搅拌摩擦加工作为一种新型大塑性变形加工技术,在镁合金微观结构改性、细晶超塑性合金制备和镁基材料高性能化等方面有良好的应用前景。鉴于当前高性能镁合金的发展需求,对搅拌摩擦加工的技术特点、镁基材料加工后的显微组织及力学性能等方面的研究进展做了较详尽的综述,并展望了其工业应用前景。     

钛合金搅拌摩擦焊研究进展

搅拌摩擦焊是一种固相连接技术,具有低应力、小变形、绿色环保等优点。在航空、航天等领域广泛应用的钛合金材料的搅拌摩擦焊技术,是目前国内外研究的热点与难点。主要从焊接接头的显微组织、力学性能、搅拌头磨损和复合工艺这几个方面,介绍了钛合金搅拌摩擦焊的研究进展,并对该技术未来的发展趋势进行了展望。     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头断裂机制

对AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头进行力学性能实验.拉伸、疲劳实验结果显示,AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头抗拉强度可以达到母材强度的92.9%,断裂位置在前进面的机械热影响区,认为是前进面机械热影响区不均匀的层状组织和应力集中作用的结果.扫描电镜显示:断口有明显的撕裂纹和纤维状组织.     

搅拌摩擦加工镁合金超塑性最新研究进展

搅拌摩擦加工是制备细晶材料的有效手段,可使镁合金获得超塑性,进而提高镁合金的塑性加工能力,扩大镁合金的应用范围。搅拌摩擦加工制备细晶镁合金的超塑性已经成为国内外的研究热点。在介绍搅拌摩擦加工技术原理的基础上,综述了搅拌摩擦加工镁合金超塑性最新研究进展,介绍了镁合金超塑性变形机理,并提出了研究方向。     

镁合金搅拌摩擦焊温度场及接头组织形貌特征研究EI北大核心

对AM50镁合金进行了搅拌摩擦焊试验,对应的焊接工艺参数为焊接速度50mm/min和旋转速度1200r/min,并采用热电偶和光学显微镜研究了焊接温度场和接头的组织形貌。结果表明:焊接起始段存在"双峰"和"滞后"现象,中间段仅有"滞后"现象;同一位置不同深度的特征点的温度曲线相似,但峰值温度不同;起始、中间和结束阶段的接头形貌明显不同,其显微组织也呈现不同的特征。     

搅拌摩擦焊镁合金隔声性能的研究

伴随搅拌摩擦焊在镁合金上的广泛应用,对其隔声特性研究尤为重要,基于自适应网格技术,对搅拌摩擦焊过程进行数值模拟,为后续声学计算提供约束模态,解决了材料属性难以确定的问题,一定程度上实现了焊接与声学的结合。自行设计和制造了混响箱,用以测量焊接镁合金板的隔声量,弥补了混响室测试小试件的不足。进而使用finite element-statistical energy analysis(FE-SEA)混合法计算焊接件的隔声量,与试验结果进行对比,吻合良好,表明此方法行之有效。通过对比焊接前后镁合金板件的隔声量,发现在吻合低谷区,焊接后板件的隔声有所降低。为了研究焊接参数对隔声的影响,分别改变焊接速度和搅拌头旋转速度,观察隔声量的变化,结果表明,这些参数都需要合理的设置,并非越大或者越小越好。     

钛及钛合金搅拌摩擦焊研究进展

搅拌摩擦焊技术已经成功应用于铝合金等低熔点材料的焊接,但针对钛及钛合金等高熔点材料的研究仍在进行之中。从焊具设计、接头显微组织与力学性能和焊接过程仿真等方面综述了钛及钛合金搅拌摩擦焊国内外研究进展,为搅拌摩擦焊技术应用于钛及钛合金提供参考。     

搅拌摩擦焊接技术基础及其工程应用

搅拌摩擦焊(FSW)是最近十几年才发展起来的一项新的连接技术,焊接的材料非常广泛.在焊接时材料不熔化,减少和消除了因金属熔化带来的冶金反应的复杂性,因此特别适合焊接活性金属或两种物理和化学性质相差悬殊的材料.利用搅拌摩擦焊技术,已对高温活性金属、低熔点金属、复合材料、异种金属或合金等材料进行了焊接性能实验研究和工程应用研究,对核工业使用的铍-铝合金、铜合金核废物容器箱体也进行了焊接.利用摩擦搅拌技术还能细化金属材料的晶粒和增强硬度.     

镁合金高转速搅拌摩擦焊工艺研究

目的 研究镁合金高转速搅拌摩擦焊工艺及其对组织与性能的影响规律。方法 采用光学显微镜观察以及拉伸性能测试等方法,探索了1.5 mm厚AZ31B镁合金高转速搅拌摩擦焊接工艺,对其接头组织与力学性能进行了测试分析。结果 采用6000 r/min转速时,随着焊速从600 mm/min降低至100 mm/min,焊接接头隧道型孔洞缺陷消失;采用600 mm/min焊速时,2000~4000 r/min转速范围内可获得无缺陷的接头。拉伸测试结果表明,6000 r/min-100 mm/min焊接工艺下接头的拉伸性能最优,抗拉强度为235.33 MPa,为母材强度的87.92%。结论 镁合金采用高转速搅拌摩擦工艺可获得无缺陷的焊接接头,且采用高转速匹配低焊速的工艺可使接头的拉伸性能得到提升。     

外加辅助条件搅拌摩擦焊技术研究进展

搅拌摩擦焊(FSW)是一种应用广泛的固相连接技术,但仍存在部分材料焊接难度较大、接头晶粒较粗、异种材料FSW接头内金属间化合物(IMC)难以调控和接头力学性能有待进一步提高等问题,严重阻碍了FSW技术的发展.在传统FSW基础上添加辅助条件能有效克服传统FSW的不足,提高FSW接头的质量.传统FSW过程产热量有限,导致部分材料在焊接时搅拌头磨损严重且轴向力大,焊接效率低,甚至无法进行有效焊接.在焊接前添加预热措施或焊接时加入超声波辅助,可增加焊接材料的软化程度,有效降低焊接过程中搅拌头的磨损,减小焊接时的轴向力,提升焊接效率.针对传统FSW接头晶粒粗大的问题,利用超声波的机械振动作用破碎接头中已形成的再结晶晶粒,同时超声波提供的能量能够增大接头内位错密度,有效地抑制晶粒粗化;外加冷却辅助能够迅速带走焊接过程中产生的热量,使接头快速冷却,缩短晶粒生长时间,抑制晶粒长大.对于异种材料FSW,接头内生成的IMC大部分为脆硬相,是接头断裂的裂纹源和裂纹扩展路径,添加超声波辅助将已形成的IMC破碎并抑制IMC生成;外加冷却方式提高了接头的冷却速率,抑制IMC生长.为了进一步拓展FSW的应用领域,在传统FSW基础上添加了焊前预热、超声波和冷却条件等辅助手段,这对提高接头性能有一定作用,外加辅助条件能软化焊接材料,减小材料流动阻力,改善材料的流动性,避免焊缝缺陷的产生,获得良好的连接界面,有效地提升接头性能.本文从外加辅助条件的有益效果角度对外加辅助条件FSW技术进行了总结,综述了不同辅助条件下FSW在焊接过程、晶粒细化、IMC控制和性能提升方面的国内外最新研究进展,分析了不同辅助方式起到有益效果的基本原理,以期为FSW技术的研究者提供参考.     

钛合金搅拌摩擦焊研究现状

搅拌摩擦焊是目前钛合金焊接技术研究的热点.从搅拌头材料与结构设计、焊接工艺与组织性能关系、焊接过程数值仿真等方面综述了钛合金搅拌摩擦焊国内外研究现状.以现有的研究结果来看,搅拌摩擦焊是实现钛合金高强可靠连接的有效途径,选择合适的焊接参数和焊后热处理工艺可获得高质量钛合金焊接接头;但由于对钛合金用高温高强高耐磨搅拌头研制...     

搅拌摩擦焊对Mg-Gd-Y-Zr合金组织与性能的影响

对一种Mg-Gd-Y-Zr合金cast-T6状态板片试样搅拌摩擦焊接后的组织与性能进行了研究。结果表明:Mg-Gd-Y-Zr合金的搅拌摩擦焊的焊核区发生动态再结晶,为等轴细晶,硬度值最高;热机影响区基体组织具有热变形特征,第二相会粗化、溶解,硬度值稍低;热影响区晶粒尺寸与母材相当,第二相粗化,硬度值低于母材。在本工作实验条件下,cast-T6铸件试样的焊接系数达0.91,且伸长率相对于母材有大幅度提高。断口形貌SEM分析显示,接头断裂模式为韧性断裂。     

AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头微弧氧化表面防护研究

在硅酸盐溶液中于AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头表面制备一层均匀的微弧氧化膜.分析微弧氧化膜的截面组织、相组成和显微硬度分布,并采用浸泡和电化学方法评估微弧氧化表面处理对焊接接头腐蚀行为的影响.结果表明:接头搅拌区的显微硬度高于镁合金母相区,热影响区硬度低于母相区,但接头不同区域对应的微弧氧化膜硬度都相同,比镁合金基体提高约7倍.在3.5％ NaCl溶液中浸泡后,焊接样品热影响区腐蚀严重,而微弧氧化膜表面形貌没有明显变化.未表面处理的接头热影响区电位低于搅拌区和母相区,其腐蚀电流密度也较大,但不同区域微弧氧化膜的腐蚀电流密度都相近,并明显低于未氧化处理的焊接样品.微弧氧化表面处理能显著改善镁合金搅