耗材摩擦焊敷工艺原理及试验研究

进行了耗材摩擦焊敷工艺试验，阐述了其工艺原理、过程和特性，分析了焊敷层的宏观形貌和微观组织形态。研究表明，焊敷压力、耗材转速和母材移动速度是耗材摩擦焊工艺的关键参数，对一定的材质而言，三者的优化匹配是获得优良焊敷层的根本保证。显微组织分析表明，焊敷层的组织明显细化，这是焊敷过程中摩擦热碾压作用的结果。作为一种新颖的敷层技术，在大厚度硬质耐磨合金层、抗蚀防腐合金保护层的焊敷等领域有着广阔的应用前景。

耗材摩擦焊中的耗材过渡与成形机理研究

以 1 Cr1 8Ni9Ti为耗材在低碳钢母材表面进行了摩擦焊敷试验。观察测量了不同工艺参数匹配下耗材金属的过渡行为和真实接触面的大小 ,阐明了耗材金属的过渡机理和真实接触面的变化规律及影响因素 ;以特征流线为依据 ,建立了过渡金属形成初始焊敷层的物理模型并分析了摩擦碾压作用对焊敷层最终成形和界面连接过程的影响。研究表明 ,耗材金属是通过真实接触面过渡到母材表面的 ,真实接触面位于旋转界面的中心区域 ,其大小随耗材转速和摩擦压力的增大而减小 ;真实接触面两侧不对称的温度分布是推动耗材金属过渡的驱动力 ;摩擦碾压作用是焊敷层最终成形和界面形成可靠连接的决定因素。

耗材摩擦焊敷试验研究

采用 2 0钢耗材在 45钢母材表面上进行耗材摩擦焊工艺试验 ,探讨了摩擦界面的摩擦行为 ,阐述了耗材金属过渡及焊敷层形成机理 ,分析了焊敷层的形貌和微观组织。研究表明 ,摩擦系统的热物理不对称性是耗材金属过渡的驱动力 ;耗材金属通过真实接触面向母材表面过渡 ,其行为遵循金属摩擦的焊合 -剪切 -犁削理论 ;

耗材摩擦焊接过程热力耦合分析

以AA6061铝合金为试验对象,基于ABAQUS/Explicit建立耗材摩擦焊三维完全热力耦合模型,分析温度场、等效塑性变形场、轴向缩短量和飞边形状,结果表明,焊接温度低于材料熔点为固相连接,焊接过程塑性金属大量挤出,形成蘑菇头形状的飞边,飞边温度处于480℃左右;在稳定焊接阶段,前进侧温度高于返回侧,在垂直于焊缝方向上,焊棒高温区大于焊板高温区,温度分布的不均使得涂层边缘处结合不良.高温区域趋于稳定后,轴向缩短量和时间呈近线性关系,焊接结束时轴向缩短量为7.5 mm,高温区和塑性变形区都集中在摩擦界面附近的堆积区域.

复合热源铝钢耗材摩擦焊接头组织性能研究

采用耗材摩擦焊实现了2A12铝合金耗材对Q235低碳钢基板的堆焊。结果表明,基板预热可以改善接头界面质量,得到表面成形良好、内部无缺陷的焊接接头。在热-机作用下堆焊层金属发生了动态再结晶,晶粒得到细化,结合面钢侧晶粒随耗材发生了扭转;Fe元素与Al元素发生了扩散,且在预热状态下其扩散范围大于未预热状态。堆焊层硬度低于耗材硬度,且堆焊层预热条件下硬度小于未预热状态,耗材处硬度分布为母材大于摩擦碾压区大于热影响区。

大厚度无元素稀释表面保护层的摩擦焊敷工艺

采用 2 0钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢在低碳钢线材表面上进行了大厚度无元素稀释表面保护层的耗材摩擦焊敷工艺试验研究。探讨了摩擦界面的摩擦行为 ,述了耗材金属过渡的机理 ,分析了焊敷层的形貌、微观组织、显微硬度和组分的分布。研究表明 ,应用耗材摩擦焊敷工艺可以获得大厚度、无元素稀释、显微硬度分布均匀、固相连接的表面保护层 ;摩擦系统的热物理不对称性是耗材金属过渡的驱动力 ;耗材金属通过真实接触面向母材表面过渡 ,其行为遵循金属摩擦的焊合 剪切 犁削理论 ;