攪拌摩擦焊是一種先進的固態(tài)連接技術(shù),其已在鋁、鎂等低熔點合金的連接中得到廣泛應(yīng)用。近年來,先進高熔點合金對連接新技術(shù)的需求推動了高熔點合金攪拌摩擦焊的研究。本論文以氮強化高錳奧氏體鋼、高氮高錳鋼以及Zr-Ti合金等先進高熔點合金作為研究對象,采用攪拌摩擦焊技術(shù)成功實現(xiàn)這些高熔點合金的同質(zhì)及異質(zhì)焊接。在此基礎(chǔ)上,采用各種先進材料分析和測試方法,對氮強化奧氏體鋼攪拌摩擦焊接頭的組織及其室溫和低溫力學行為進行系統(tǒng)研究。基于強度匹配的理論,探討同質(zhì)和異質(zhì)攪拌摩擦焊接頭中的組織分布對接頭拉伸性能的影響規(guī)律,進而提出改善接頭力學性能的工藝方法。此外,針對攪拌摩擦加工特有的高應(yīng)變、大應(yīng)變速率的變形特點,探討加工區(qū)組織與性能的相關(guān)性。對氮強化高錳奧氏體鋼攪拌摩擦焊的研究表明:焊態(tài)接頭的焊核區(qū)晶粒被顯著細化,造成沿焊態(tài)攪拌摩擦焊接頭橫向存在大的組織差異;焊核區(qū)硬度和接頭強度升高,延伸率下降,接頭呈現(xiàn)強度高匹配特征。經(jīng)焊后水韌處理,接頭中的組織和硬度差異基本消除,室溫力學性能與母材基本相當。但是,水韌態(tài)接頭存在熱影響區(qū)晶粒異常長大和低溫沿晶脆性問題。初步分析認為,熱影響區(qū)晶粒的異常長大以及低溫沿晶脆性的產(chǎn)...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1攪拌摩擦焊接工作原理示意圖

rictionstirwelding,FSW）是由英國焊接的一種先進焊接方法[1]，焊接峰值溫度約為一種固態(tài)焊接技術(shù)。其工作原理如圖1-1入到工件中，通過來自攪拌針、軸肩與接功產(chǎn)熱，塑化了攪拌頭周圍的金屬；其次前方金屬被破碎并擠壓至后方形成焊縫組即焊核區(qū)(nuggetz....

圖1-2AISI316L鋼攪拌摩擦焊接頭組織特征

1.2.1同質(zhì)鋼鐵材料的攪拌摩擦焊接在同質(zhì)鋼鐵材料攪拌摩擦焊接頭中，焊縫兩側(cè)金屬為同一材質(zhì)，并可進行對接角接、搭接以及點焊等接頭形式的焊接。目前，采用FSW焊接的鋼鐵材料多為一些難焊金屬材料，利用FSW是固態(tài)焊接的特點，有效避免了這些材料在傳統(tǒng)熔化焊中容易出現(xiàn)的氣孔、熱....

圖1-3304不銹鋼攪拌摩擦焊接頭焊核區(qū)的相[58]

圖1-3304不銹鋼攪拌摩擦焊接頭焊核區(qū)的相[58](a)焊核區(qū)的TEM圖；(b)TEM圖中黑色質(zhì)點的EDS分析Fig.1-3-phaseinthe304stainlesssteelFSWjoint[58](a)TEMimageofN....

圖1-4SAF2205不銹鋼攪拌摩擦焊接頭相組成分析

圖1-3304不銹鋼攪拌摩擦焊接頭焊核區(qū)的相[58](a)焊核區(qū)的TEM圖；(b)TEM圖中黑色質(zhì)點的EDS分析Fig.1-3-phaseinthe304stainlesssteelFSWjoint[58](a)TEMimageofN....

本文編號：4004408