文档介绍：年月航空精密制造技术
第卷第期
材料· 热工艺
摩擦焊合区金属的塑性流变对接头力学性能的影响
王艳芳王忠平毛明
西北工业大学摩擦焊重点实验室西安
陕西工业职业技术学院咸阳山西平阳重工机械有限责任公司山西候马
摘要结合超硬铝摩擦焊成形与控制工程研究了摩擦焊合区金属流线的规律及其塑性流变本质
对纵向流线摩擦焊金属提高接头力学性能的原因进行了实验分析。
关键词摩擦焊塑性流变力学性能
中图分类号文献标识码文章编号

涡轮盘等动力推进系统的高端部件越来越青睐区金属加热与冷却相变动态回复与再结晶等物理
于摩擦焊接成形。与此相适应对摩擦焊合区金属冶金与力学冶金过程研究的基础上从流线形态
塑性流变的接头性能的关系的认识亦应不断变化。入手拟研究摩擦焊合区金属的塑性流变与接头力
因为摩擦焊接头的形成具有短时、高压、大变形的特学性能之间的关系以促进摩擦焊向先进制造技术
点相当于使焊合区金属经历了热机械处理。在摩方向发展。
擦焊接热与力的共同作用下焊合区金属形成了以
金属流线形态划分的未塑变区挤压塑变区和扭转材料与实验步骤
塑变区。在未塑变区初始金属流线基本不发生变
化在挤压塑变区初始金属流线可能折转或者“粘超硬铝挤压棒材作为实验研究摩擦焊金
合”在扭转塑变区流线几乎垂直于施力轴线而与属其化学成分列于表。金属尺寸为Φ×。有
摩擦焊接面平行。由此可见初始金属流线形态对焊纵、横两种流线形态流线与金属轴线平行的称为纵
合区金属的塑性变形与流动、相互咬合与挖掘过程流线垂直的称为横流线摩擦焊金属对的
将有重要影响。由材料塑性成形原理易知这必将流线形态取和两种。
带来摩擦焊接头力学性能的变化。本文在摩擦焊合
· ·
摩擦焊合区金属的塑性流变对接头力学性能的影响
表超硬铝化学成分时效热处理℃水冷至室温℃±
℃保温空冷至室温。然后按《金属
余拉伸实验方法》在型电子万能实验机上
摩擦焊接实验在型摩擦焊机上进行所进行拉伸实验测定拉伸强度σ计算延伸率δ同
采取的规范参数主轴转速摩擦压力时考察断裂位置和断裂方式。
顶锻压力焊接时间保压时间
。实验结果与分析讨论
对焊态试样剖切后进行电解抛光和酸浸
蚀以观察金属的流线形态。试样进行固溶人工实验结果如表所示。
表实验结果

初始流线组合状态" ! 断裂位置断裂方式
母材颈缩
热影响区外沿颈缩
热影响区°斜断口
热影响区三分之一面积脆断
流变而流线未扭曲的晶体的滑动方向是力求和应
摩擦焊合区金属的塑性流变规律力轴垂直往往导致流线或位错的“粘接”从而使塑
初始金属流线组合对摩擦焊合区金属的塑性流性变形抗力增大继而使扭转塑变区的金属在拉伸
变有直接影响。由实验接头的流线分析图可见压缩的复杂应力作用下发生了受拘束的塑性流变。
组合的焊合区金属流线在挤压塑变区发生挤结果在流线组合的焊合区表现出纵向流线一
压流线的扭曲在扭转塑变区流线沿与施力轴线相侧塑性变形充分而横向一侧的塑性变形不充分的
垂直方向自由流变图而的流线并不对差异最终形成不对称的摩擦焊飞边图而
称一侧的塑性流变规律与的相似而另一侧几的塑性变形的差异较小充分塑性变