不銹鋼攪拌摩擦焊工藝與攪拌頭研究.pdf

1、攪拌摩擦焊是一種固相連接技術(shù)，由于其焊接特點(diǎn)的獨(dú)特性和優(yōu)越性，這種新型的焊接技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)，就受到各界的廣泛關(guān)注，各種材料的攪拌摩擦焊焊接性能研究已經(jīng)成為這種焊接方法研究的一個(gè)重點(diǎn)。到目前為止，對(duì)攪拌摩擦焊的研究已經(jīng)從鋁合金的焊接向其他材料的焊接如銅、鈦、鎂和不銹鋼等方面發(fā)展。本課題是在鋁合金攪拌摩擦焊工藝研究的基礎(chǔ)上，初步探討不銹鋼攪拌摩擦焊焊接工藝，研究選用與之相對(duì)應(yīng)的攪拌摩擦頭材料和幾何形狀，并進(jìn)一步探討不銹鋼攪拌摩擦焊摩擦頭的磨

2、損與失效。 采用攪拌摩擦焊工藝對(duì)3mm厚0Cr18Ni9不銹鋼板進(jìn)行了對(duì)接焊接。焊接接頭內(nèi)形成了焊核區(qū)、熱力影響區(qū)和熱影響區(qū)三個(gè)區(qū)域。焊核區(qū)由動(dòng)態(tài)再結(jié)晶組織構(gòu)成；熱力影響區(qū)內(nèi)的組織發(fā)生了不同程度的變形；熱影響區(qū)由不完全再結(jié)晶組織構(gòu)成。焊核區(qū)發(fā)生了明顯的加工硬化現(xiàn)象，其顯微硬度(HV)與母材相比提高了22％。在攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度600r/min、焊接速度70mm/min下，接頭的拉伸強(qiáng)度最高，達(dá)到412MPa。 攪拌頭技術(shù)是攪

3、拌摩擦焊工藝的關(guān)鍵技術(shù)。從材料和結(jié)構(gòu)形狀角度對(duì)不銹鋼攪拌焊攪拌頭進(jìn)行了設(shè)計(jì)，分析了不銹鋼攪拌焊接過(guò)程中攪拌頭所受的載荷，并且用有限元軟件DEFORM-3D初步模擬了不銹鋼攪拌摩擦焊接過(guò)程中攪拌頭溫度場(chǎng)的分布。 在探討不銹鋼攪拌摩擦焊工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)不銹鋼攪拌摩擦焊過(guò)程中硬質(zhì)合金攪拌頭的磨損機(jī)理進(jìn)行了比較系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的分析，初步將攪拌頭的磨損歸結(jié)為粘結(jié)磨損、氧化磨損、擴(kuò)散磨損、脆性剝落和脆斷。 本課題