振幅改变对TC4线性摩擦焊接头微观缺陷特征的影响-论文.pdf

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1、第35卷第3期焊接学报Vo1．35N。．32014年3月TRANSACTIONSOFTHECHINAWELDINGINSTITUTIONMarch2014振幅改变对TC4线性摩擦焊接头微观缺陷特征的影响朱剑桥，张彦华，张田仓，孙成彬(I．北京航空航天大学702教研室，北京100191；2．北京航空制造工程研究所102室，北京100024)摘要：从力学角度研究了振幅改变对TC4线性摩擦焊接头微观缺陷特征的影响．结果表明，接头典型微观缺陷主要有微孔和三叉形貌两种，微孔是界面未完全融合导致的结果，而三叉形貌是振动方向飞边与垂直振动

2、方向飞边分离的结果．焊接过程中摩擦压力及摩擦剪切力产生的耦合力学效应决定三又形貌的状态，焊接热输入与金属空问位移的耦合效应决定微孔的大小．当其它工艺参数一定时，存在某一临界振幅A⋯当振幅A≤A时，随着振幅的增大，三叉形貌枝叉长度及角度分别存在极小值与极大值，最大微孔直径则持续减小．当振幅A>A。时，随着振幅的增大，三叉形貌枝叉长度及角度均减小，最大微孔直径则保持恒定值．关键词：线性摩擦焊；振幅；微观缺陷；三叉形貌；微孔中图分类号：TG453文献标识码：A文章编号：0253—360X(2014)03—0105—040青专陷．该

3、研究并未详述工艺参数改变时接头微观缺陷特征的变化趋势，微观缺陷的力学作用机制亦未讨线性摩擦焊(1inearfrictionwelding，LFW)是一论．研究工艺参数改变对微观缺陷特征的影响有助项近年来发展起来的新型焊接技术，由于焊接过程于焊接接头成形过程的理解掌握，对优化焊接工艺中焊缝温度未超过熔点，因此也是一项固相连接技参数具有重要的理论指导意义．振幅改变对微观缺术．焊接过程中，顶锻侧金属在压力作用下向振动陷特征的影响最为复杂．文中从力学角度分析振幅侧金属运动，两者发生摩擦，摩擦热使两者最终焊合的改变对TC4线性摩擦焊接

4、头微观缺陷特征的到一起_1．2J．线性摩擦焊主要应用于航空制造业中影响．发动机整体叶盘的制造及叶片修复，焊接接头具有高强度、高抗腐蚀性能等机械特性．1试验方法近年来国内外已经取得了大量有关线性摩擦焊技术的研究成果，主要集中在接头组织、性能及数值振动侧与顶锻侧均采用长度为60mm的TC4模拟等方面．Vairis等人⋯分析了焊接过程中初始、钛合金长方体试件，两者接触面尺寸均为75mmX过渡、稳定及顶锻4个阶段的接头特点．Lang等20mm．人_3对钛合金线性摩擦焊接头的微观组织特征进行焊接工艺参数如表1所示．0号试件用于观测了研

5、究．马铁军等人指出钛合金线性摩擦焊接头分析典型微观缺陷特征．1号～4号试件用于研究冲击强度及断裂强度与晶粒尺寸有关．张田仓等振幅改变对典型微观缺陷特征的影响．为了避免在人通过试验验证了钛合金线性摩擦焊接头的抗拉强度及屈服强度与母材非常接近．Vairis及陈亮等表1TC4线性摩擦焊工艺参数人对线性摩擦焊过程进行了数值模拟，建立了相Table1TC4LFWcondition关热源模型．国内外有关接头微观缺陷的研究还比较少．通过引人临界焊接热输人的概念，Vairis等人⋯指出如果使焊接热输入低于临界值，接头就会出现微观缺收稿日期：

6、2012—11—21