溢料槽形状对使用外部工具摩擦焊接的CP-Ti管与304L不锈钢管板的接头性能的影响（英文）

通过使用外部工具的管子与管板摩擦焊(FWTPET)来焊接钛管和不锈钢管板。铜被用作连接不同材料的夹层,同时用来减小在接头界面形成的金属间化合物的影响。控制FWTPET过程的工艺参数包括切入速率、旋转速度、切入深度、轴向载荷和溢料槽形状。其中,管的溢料槽形状对接头完整性具有很大的影响。在焊接到不锈钢管板的钛管上制作了各种溢料槽形状,如垂直槽、洞、曲折洞和花瓣型。宏观和微观研究表明接头没有缺陷。X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析表明了铜层和金属间化合物的存在。研究横向和纵向焊接界面的显微硬度。使用一种新的测试程序称为"切入剪切试验"来检测焊接接头的性能。具有花瓣型溢料槽形状的试样具有最高的剪切断裂载荷(31.58 k N)。使用SEM进一步表征剪切面。