標(biāo)題：高溫材料制成的大截面部件工藝分析顯微鏡
信息分類:站內(nèi)新聞
作者:yiyi發(fā)布
時(shí)間:2019-4-25 3:19:08
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正文:
高溫材料制成的大截面部件工藝分析顯微鏡
慣性摩擦焊接方法因其焊接參數(shù)少以及能夠焊接由高溫材料制成的大截
面部件等優(yōu)勢(shì)，在運(yùn)輸業(yè)被廣泛使用。慣性摩擦焊接方法在北美尤其熱門
，而在歐洲連續(xù)驅(qū)動(dòng)法仍占統(tǒng)治地位。另外，盡管其他方法仍在不斷發(fā)展
，但線性摩擦焊接法仍是迄今為止航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)唯一的工業(yè)方法，尤
其是用于鈦合金焊接。盡管最近設(shè)計(jì)采用的蓄能技術(shù)能夠有效降低該方法
的成本，但焊接機(jī)器的高額投入仍然是該方法應(yīng)用率偏低的主要原因。線
性摩擦焊接法已經(jīng)被證實(shí)是在輪盤(pán)上焊接渦輪葉片的理想化方法，產(chǎn)品的
高附加值證明線性摩擦焊接設(shè)備高投入是物超所值的。另一個(gè)有利優(yōu)勢(shì)就
是焊接后部件的重量會(huì)顯著減少。同樣值得注意的是至少對(duì)于單級(jí)慣性摩
擦焊接方法，僅有i個(gè)焊接參數(shù)——慣性、旋轉(zhuǎn)速度以及焊接壓強(qiáng)，線性摩
擦焊接方法焊接過(guò)程還會(huì)有許多重要的過(guò)程參數(shù)，因此，后者最佳工藝參
數(shù)的研發(fā)更加復(fù)雜。
摩擦焊接的工藝環(huán)節(jié)
當(dāng)不考慮飛輪加速的初始環(huán)節(jié)（這一環(huán)節(jié)對(duì)實(shí)際的焊接過(guò)程并無(wú)影響
）時(shí)，慣性摩擦焊接通常被認(rèn)為是階段模型。第一階段中，兩個(gè)焊接部件
在外加壓力的作用下逐漸接觸，使得旋轉(zhuǎn)速度逐漸減小，摩擦扭矩逐漸增
大并達(dá)到一個(gè)峰值。在這一階段中，兩個(gè)焊接部件之間出現(xiàn)真正的摩擦，
焊接表面的不規(guī)則凸起與粗糙毛刺被磨平，兩個(gè)焊接部件達(dá)到完全接觸。
隨后，由于在焊接過(guò)程中材料溫度的增加，焊接區(qū)會(huì)形成一個(gè)輕度塑化層
，從而導(dǎo)致摩擦扭矩減小。在第二階段中，焊接過(guò)程達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)
（轉(zhuǎn)矩大體恒定），這一狀態(tài)下，焊接部分溫度低的材料會(huì)被持續(xù)加熱而
高溫材料則會(huì)以火花的形式噴濺。材料的噴濺會(huì)導(dǎo)致焊接材料以一個(gè)恒定
的熔化速度縮短長(zhǎng)度，而向母材傳遞的熱流使塑化區(qū)域面積和扭矩逐漸增
大。在最后一個(gè)階段，旋轉(zhuǎn)速度急劇下降，扭矩增大并達(dá)到第二次峰值，
焊接材料的長(zhǎng)度快速減小。實(shí)質(zhì)上在第三階段，焊接材料會(huì)在鍛造壓力下
被鍛造在一起，而且這一環(huán)節(jié)還會(huì)使得焊接的微觀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生顆粒細(xì)化的現(xiàn)
象。一旦塑性流動(dòng)產(chǎn)生，動(dòng)態(tài)的重結(jié)晶作用就可能會(huì)在焊接過(guò)程中出現(xiàn)，
但是這時(shí)已經(jīng)精煉的材料就會(huì)隨火花一起噴濺而出。盡管這一方法并不常
用，但是可以在第三階段中采用顯著高于初始值的焊縫壓力，從而演變出
兩階段的慣性摩擦焊接法。如圖1所示，至少在最開(kāi)始的冷卻階段需要持續(xù)
施加載荷，但有趣的是，從已經(jīng)發(fā)表的文獻(xiàn)來(lái)看，時(shí)至今日學(xué)者們還很少
研究?jī)呻A段慣性摩擦焊接法的壓力問(wèn)題。從殘余應(yīng)力的角度來(lái)看，如果能
夠采用正確的應(yīng)用方法，兩階段壓力法具有很大的潛在優(yōu)勢(shì)。當(dāng)對(duì)焊接材
料加壓時(shí)，使用兩階段焊接方法會(huì)噴濺出絕大部分溫度極高的材料，從而
創(chuàng)造出一種溫度相對(duì)較低的焊接方法，并且采用該方法焊接時(shí)產(chǎn)生的殘余
應(yīng)力相刈‘較低。
出自http://www.bjsgyq.com/北京顯微鏡百科
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