搅拌摩擦焊接/加工高熔点合金组织与性能相关性研究

发布时间：2024-07-09 04:38

　　搅拌摩擦焊是一种先进的固态连接技术,其已在铝、镁等低熔点合金的连接中得到广泛应用。近年来,先进高熔点合金对连接新技术的需求推动了高熔点合金搅拌摩擦焊的研究。本论文以氮强化高锰奥氏体钢、高氮高锰钢以及Zr-Ti合金等先进高熔点合金作为研究对象,采用搅拌摩擦焊技术成功实现这些高熔点合金的同质及异质焊接。在此基础上,采用各种先进材料分析和测试方法,对氮强化奥氏体钢搅拌摩擦焊接头的组织及其室温和低温力学行为进行系统研究。基于强度匹配的理论,探讨同质和异质搅拌摩擦焊接头中的组织分布对接头拉伸性能的影响规律,进而提出改善接头力学性能的工艺方法。此外,针对搅拌摩擦加工特有的高应变、大应变速率的变形特点,探讨加工区组织与性能的相关性。对氮强化高锰奥氏体钢搅拌摩擦焊的研究表明:焊态接头的焊核区晶粒被显著细化,造成沿焊态搅拌摩擦焊接头横向存在大的组织差异;焊核区硬度和接头强度升高,延伸率下降,接头呈现强度高匹配特征。经焊后水韧处理,接头中的组织和硬度差异基本消除,室温力学性能与母材基本相当。但是,水韧态接头存在热影响区晶粒异常长大和低温沿晶脆性问题。初步分析认为,热影响区晶粒的异常长大以及低温沿晶脆性的产...

【文章页数】：132 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1搅拌摩擦焊接工作原理示意图

rictionstirwelding,FSW）是由英国焊接的一种先进焊接方法[1]，焊接峰值温度约为一种固态焊接技术。其工作原理如图1-1入到工件中，通过来自搅拌针、轴肩与接功产热，塑化了搅拌头周围的金属；其次前方金属被破碎并挤压至后方形成焊缝组即焊核区(nuggetz....

图1-2AISI316L钢搅拌摩擦焊接头组织特征

1.2.1同质钢铁材料的搅拌摩擦焊接在同质钢铁材料搅拌摩擦焊接头中，焊缝两侧金属为同一材质，并可进行对接角接、搭接以及点焊等接头形式的焊接。目前，采用FSW焊接的钢铁材料多为一些难焊金属材料，利用FSW是固态焊接的特点，有效避免了这些材料在传统熔化焊中容易出现的气孔、热....

图1-3304不锈钢搅拌摩擦焊接头焊核区的相[58]

图1-3304不锈钢搅拌摩擦焊接头焊核区的相[58](a)焊核区的TEM图；(b)TEM图中黑色质点的EDS分析Fig.1-3-phaseinthe304stainlesssteelFSWjoint[58](a)TEMimageofN....

图1-4SAF2205不锈钢搅拌摩擦焊接头相组成分析

图1-3304不锈钢搅拌摩擦焊接头焊核区的相[58](a)焊核区的TEM图；(b)TEM图中黑色质点的EDS分析Fig.1-3-phaseinthe304stainlesssteelFSWjoint[58](a)TEMimageofN....

本文编号：4004408