标题：高温材料制成的大截面部件工艺分析显微镜
信息分类:站内新闻
作者:yiyi发布
时间:2019-4-25 3:19:08
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正文:
高温材料制成的大截面部件工艺分析显微镜
惯性摩擦焊接方法因其焊接参数少以及能够焊接由高温材料制成的大截
面部件等优势，在运输业被广泛使用。惯性摩擦焊接方法在北美尤其热门
，而在欧洲连续驱动法仍占统治地位。另外，尽管其他方法仍在不断发展
，但线性摩擦焊接法仍是迄今为止航空发动机制造业唯一的工业方法，尤
其是用于钛合金焊接。尽管最近设计采用的蓄能技术能够有效降低该方法
的成本，但焊接机器的高额投入仍然是该方法应用率偏低的主要原因。线
性摩擦焊接法已经被证实是在轮盘上焊接涡轮叶片的理想化方法，产品的
高附加值证明线性摩擦焊接设备高投入是物超所值的。另一个有利优势就
是焊接后部件的重量会显著减少。同样值得注意的是至少对于单级惯性摩
擦焊接方法，仅有i个焊接参数——惯性、旋转速度以及焊接压强，线性摩
擦焊接方法焊接过程还会有许多重要的过程参数，因此，后者最佳工艺参
数的研发更加复杂。
摩擦焊接的工艺环节
当不考虑飞轮加速的初始环节（这一环节对实际的焊接过程并无影响
）时，惯性摩擦焊接通常被认为是阶段模型。第一阶段中，两个焊接部件
在外加压力的作用下逐渐接触，使得旋转速度逐渐减小，摩擦扭矩逐渐增
大并达到一个峰值。在这一阶段中，两个焊接部件之间出现真正的摩擦，
焊接表面的不规则凸起与粗糙毛刺被磨平，两个焊接部件达到完全接触。
随后，由于在焊接过程中材料温度的增加，焊接区会形成一个轻度塑化层
，从而导致摩擦扭矩减小。在第二阶段中，焊接过程达到一个稳定的状态
（转矩大体恒定），这一状态下，焊接部分温度低的材料会被持续加热而
高温材料则会以火花的形式喷溅。材料的喷溅会导致焊接材料以一个恒定
的熔化速度缩短长度，而向母材传递的热流使塑化区域面积和扭矩逐渐增
大。在最后一个阶段，旋转速度急剧下降，扭矩增大并达到第二次峰值，
焊接材料的长度快速减小。实质上在第三阶段，焊接材料会在锻造压力下
被锻造在一起，而且这一环节还会使得焊接的微观结构产生颗粒细化的现
象。一旦塑性流动产生，动态的重结晶作用就可能会在焊接过程中出现，
但是这时已经精炼的材料就会随火花一起喷溅而出。尽管这一方法并不常
用，但是可以在第三阶段中采用显著高于初始值的焊缝压力，从而演变出
两阶段的惯性摩擦焊接法。如图1所示，至少在最开始的冷却阶段需要持续
施加载荷，但有趣的是，从已经发表的文献来看，时至今日学者们还很少
研究两阶段惯性摩擦焊接法的压力问题。从残余应力的角度来看，如果能
够采用正确的应用方法，两阶段压力法具有很大的潜在优势。当对焊接材
料加压时，使用两阶段焊接方法会喷溅出绝大部分温度极高的材料，从而
创造出一种温度相对较低的焊接方法，并且采用该方法焊接时产生的残余
应力相刈‘较低。
出自http://www.bjsgyq.com/北京显微镜百科