中科白癜风暖心公益活动 https://auto.qingdaonews.com/content/2018-06/19/content_20138493.htm模量参数的优化从初步工艺优化中获得的典型摩擦焊工艺参数如下降低:摩擦压力为MPa，顶锻压力为MPa，摩擦擦拭时间为12秒。焊后热处理的工艺参数为:℃，保温45分钟，空冷。基于上述工艺参数，对GH进行了研究。待焊接工件的模量(焊接表面伸出约束套筒的长度L)是成对的焊接性能的影响。TiAl合金的高温强度远远高于GH，摩擦变形主要发生在GH焊接过程中侧面，所以在GH上设置了约束套来约束其闪光缠绕到焊接表面，如图3所示。上海霆钢金属集团有限公司试验获得的焊接接头的抗拉强度和摩擦变形随模量的变化规律如图4所示。固定在10秒在摩擦时间内，模量越大，摩擦变形越大。联合阻力抗拉强度随屈服模量先增大后减小，屈服模量为4.1mm，接头强度可达MPa。上海霆钢金属集团有限公司这种趋势表明，联合演出应该取得良好的效果，两侧待焊接的材料需要通过热塑性变形紧密接触，以便实现良好的冶金结合。在闪光形成的过程中，它还会通过表面自清洁作用，减少焊接表面的杂质和氧化物的影响。当模量小于4.1毫米时，摩擦变形还没有当达到理想值时，GH侧产生的闪光会被过早地抑制如图5a)所示，管束的约束防止了摩擦变形的发展。展示。当模量过大时，虽然摩擦变形总会发展，但捆绑套对飞边的约束力小，使得飞边无法对焊。接口形成一个完整的反包，然后焊接接口无法成型密封导致外边缘的某些区域出现无焊现象。焊接时当GH不受约束套约束时(模量为+∞)，焊接接口没有飞边包，整个摩擦面没有焊接合，焊接后接头断裂，如图5c)。当模量合适时摩擦变形理想时，两侧材料完全成形冶金，焊瘤被约束套约束，也能影响焊接行业表面形成良好的包裹，从而提高了接头强度，如图5b)所示如图所示。上海霆钢金属集团有限公司NiSi-GH半自然热电偶的热电势校准NiSi-GH半自推进剂热电偶在加热和冷却阶段热电势的校准结果如图6所示。NiSi-GH热电偶加热过程和冷却过程的热电势曲线很好地重合并且波动，在2%的范围内。上海霆钢金属集团有限公司校准过程中加热和冷却阶段的数据点被四舍五入，对所有数据进行多项式拟合，得到拟合公式:t=17.38+36.15×E0.36×E2+0.×E3(1)其中:T为温度，℃;NiSi-GH半自发热电偶热电势，mV。焊接界面温度测量采用上述最佳焊接参数焊接TiAl和GH摩擦焊接和界面温度实时测量。是的，获得的有效热量处理电位数据，根据校准公式(1)计算界面温度随时间的变化曲线，结果如图7所示。上海霆钢金属集团有限公司摩擦焊接过程中界面温度和各种参数的变化规律变化的步伐是一致的，主要分为以下几个阶段:1)初始摩擦阶段(0~2s)。两侧工件接触后摩擦压力开始增大，摩擦界面开始产生摩擦热。有了联系随着接触面积的增加，界面的温度也急剧上升。1/2半径处的线速度快，所以升温快，1.5s左右升到℃。2)摩擦顺序不稳定(2~3s)。随着摩擦表面温度随着程度的增加，工件之间的摩擦由最初的粘着摩擦转变为逐渐转变为滑动剪切摩擦，摩擦压力逐渐降低。在这个阶段，摩擦表面温度继续上升，并达到峰值温度，摩擦面附近的金属达到塑性状态，发生塑性变形状。轴线处的线速度为零，此时的热量取决于来自周围的传输导，所以温度上升比较慢，上升大概需要2.5s到℃。3)准稳定摩擦阶段(3~11s)。随着焊接速度摩擦界面温度略有下降。但是有了摩擦主轴转速保持不变后，摩擦界面温度基本相同稳定，维持在~1TiAl合金的超塑性性温度范围，1/2半径处的温度高于轴心处的温度。高出60℃左右。4)顶锻阶段(11~16s)。摩擦时间，进入顶端在锻造阶段，主轴转速降至0，轴向压力达到顶锻压力。界面温度迅速下降，1/2半径处的温度高于轴心处的温度下降速度快。摩擦界面组织摩擦焊后，TiAl和GH焊合区生成明显的5个合金相过渡层，如图8所示。上海霆钢金属集团有限公司界面结合良好，没有出现裂纹、孔穴等缺陷通过EPMA对图8中焊接界面的主要合金元素成分进行线扫描，如图9所示。点击（最多30字）从图9中可以看出:从左侧TiAl开始，沿样品的轴向进行扫描追溯到右侧GH，扫描长度约为24微米，焊接区域较宽度数大约是11微米米..由于焊接过程中每个元素的活动扩散程度不同，当元素浓度达到临界值时，就会产生。不同的中间相对应于组成曲线上的平缓区域，例如Ti3Al相层中Ti和Al元素的变化，AlNi2Ti和Ni(Al，Ti)相层的变化等。根据x射线衍射(XRD)，电子探针(EPMA)和其他分析手段可用于确定焊接界面界面微观结构为TiAl/Ti3Al+Al3NiTi2/Al3NiTi2/AlNi2Ti/Ni3(Al，Ti)+(Ni，Cr)ss/(Ni，Cr)ss/GH。基材TiAl由γ-TiAl和α2-Ti3Al共晶组成，形成于~1在焊接温度为30℃时，TiAl侧的热影响区在(TMAZ)中，因为al和Ni的晶体结构属于面心立方结构，铝在镍中的固溶度高，所以TiAl合金方TMAZ中的Al优先扩散到GH侧(从图9从Ti和Al元素的曲线可以看出，Al的含量比Ti减少得多快速)，导致Al含量降低，TiAl逐渐转变为Ti3Al。弥散在TiAl中的Ti3Al沿Ti和Al原子的扩散方向生长，最终在热影响区附近形成Ti3Al层。如图10所示。上海霆钢金属集团有限公司拉伸断口形貌不同模量下焊接接头拉伸断口的宏观形貌如下如图11所示。上海霆钢金属集团有限公司从图11b和11c可以看出，当模量为4.1毫米时，断口沿焊接界面，断口光滑。TiAl侧断口形貌与GH侧基本一致，呈镜像布料。1/2半径区域(位置2)焊接整齐的波状条纹。由界面之间的旋转摩擦引起的摩擦环是由在焊接过程中，温度在1/2半径处最高(℃)，先加热。膨胀凸起，导致轴和边缘的摩擦压力降低。轴该区域(位置1)是转动留下的犁沟圆，这取决于温度(℃)略低，焊后仍未覆盖；边缘区域(位置3)在截面的外边缘有一个宽约1毫米的亮区，这是由TiAl基本无摩擦变形，闪光密封保护焊接面保护效果差，边缘易氧化，所以焊接性能在边缘可怜。模量较小时，摩擦变形较小，摩擦环未知。很明显，焊瘤对焊接界面的密封很弱，使得边缘被氧化。1/2半径区域显影，最终形成宽度约为4mm的光。区域，如图11a所示)。当GH不与约束套一起使用时，摩擦总会发展，摩擦环会更明显，边缘的亮区会宽与图11b)相比，角度稍微减小，但是因为闪光没有受到影响组约束，焊接后未能在焊接界面上形成封装。此时，焊接表面还没有完全冷却，界面中间相很快与基体结合氧，形成褐色氧化物，如图11d)。在图11b)中，进行了TiAl侧骨折的三个不同区域。进行SEM观察，如图12所示，并且进行一些区域的组成EDS分析，结果见表2。上海霆钢金属集团有限公司从图12a)可以看出，摩擦焊接过程中的热耦合在TiAl的作用下，TiAl母材产生了动态再结晶，所以晶粒尺寸明显小于基础物质，而能谱1显示这个区域仍然主要是TiAl母质材料，表明断裂靠近TiAl基材。来自图12b)可以看出摩擦界面上摩擦环的凹槽和凸起具有很大的摩擦力。在摩擦压力和较高温度的作用下，GH产生大的塑性变形和完全冶金结合。形貌是断口的主要部分。为了成形，断裂大多发生在摩擦环的凹凸边界处，这可以光谱表明，接头断裂主要位于图8所示的Al3·NiTi2相中层。从图12c可以看出，准解理断裂主要沿着层。并且有一定量的层间断裂。能谱显示这个地方的断裂取决于靠近GH一侧。上海霆钢金属集团有限公司结论1)GH模量的变化影响TiAl与GH之间的摩擦。摩擦对焊接接头的抗拉强度影响很大，屈服模量为4.1mm摩擦变形理想时，两侧材料完全成形。冶金，焊瘤被约束套约束，也能影响焊接行业。表面包裹良好，接头强度可提高到MPa。t=17.38+36.15×E0.36×E2+0.×E32)热电势与温度的关系2)NiSi-GH半自动热电偶关系:。TiAlGH摩擦焊过程中的准稳定摩擦阶段焊接界面温度为~1℃30℃，半径比轴线高1/2。快且高出约60℃。3)模量不当导致界面氧化严重。模数为4.1mm时，焊后界面结合良好，无裂纹和孔洞缺陷，在焊接区域形成多层合金相变层。关节骨折Al_3NiTi_2的脆性相层主要发生在界面，断裂主要发生在界面凹凸形状的摩擦环。
