低碳钢的搅拌摩擦焊研究

利用钼基和钨基合金搅拌头以0．42～1.68mm／s的焊接速度在6.3mm厚的AISI 1018热轧钢板上得到了无缺陷的搅拌摩擦焊焊缝。在焊接过程中，测得搅拌头的轴向我荷约为18.7kN，扭矩约为55N·m。利用热电偶和红外照相系统测得搅拌头与工件接触面的温度接近1000℃。通过测量搅拌头焊前、焊后的尺寸发现，焊接过程中搅拌头尺寸因磨损和变形而发生了改变。在搅拌头插入工件阶段其尺寸变化最大。利用光学显微镜和扫描电镜观察焊缝组织，发现焊缝呈几个截然不同的微观组织区域。根据测量的温度和其微观组织可推测搅拌区的最高温度超过了1100℃，并且可能超过1200℃。在室温下测试了焊接接头的抗拉强度，拉伸试验中发现试样断在母材上，试样的拉伸强度和屈服强度与母材相当。研究结果表明钢的搅拌摩擦焊接头有良好的力学性能。搅拌摩擦焊可应用于相变淬硬钢、低合金高强钢和不锈钢。