铝合金搅拌摩擦加工研究进展和应用.pdf

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1、《热加工工艺》2013年9月第42卷第17期●综述●铝合金搅拌摩擦加工研究进展和应用江静华，马爱斌，赵建华，陈建清，宋丹(1．河海大学力学与材料学院，江苏南京210098；2．常州市河海科技研究院有限公司，江苏常州213164)摘要：综述了搅拌摩擦加工(FSP)原理、工艺特点及其在铝合金改性、铝基复合材料制备中的研究现状，分析了该技术的实用前景、发展中存在的突出问题及今后的研究方向。FSP能满足高性能铝基材料的发展需求，尤其是对纳米铝基复合材料的应用前景诱人。鉴于FSP后材料显微组织的不均匀现象。亟待深入开展细化组织流

2、变机理、动态再结晶机制等基础研究。依据其加工原理．基于铝基复合材料的特性开发适用新工艺，是该技术凸显巨大应用潜力的关键所在。关键词：搅拌摩擦加工；铝合金；微观结构改性；组织超细化；铝基复合材料中图分类号：TG453；TG174．44文献标识码：A文章编号：1001．3814(2013)17．000504DevelopmentandApplicationofFrictionStirProcessinginAIAlloysJIANGJinghuaMAAibin，ZHA0Jianhua，CHENJianqing，SONGDa

3、nlt2(1．CollegeofMechanicsandMaterials，HohaiUniversity,Nanjing210098，China；2．HohaiTechnologyResearchInstituteCo．，Lid．，Changzhou213164，China)Abstract：Theelementaryprincipleandprocessfeaturesoffrictionstirprocessing(FSP)wereintroduced，whichwasanovelprocesstomodifym

4、etallicmicrostructureorfabricatemetal-matrixcomposite．TheapplicationsofFSPinA1anditsalloysweresummarizedindetail．Thepracticalprospect，outstandingproblemsandthefutureresearchdirectionswerepointedout．Thenovelprocesscanmeettherequirementofhigh-performanceA1material

5、s，andhasbecomeanincreasinglypromisingtechnologyinnano-particlesenforcedA1一matrixcomposite．Atpresent，thefundamentaltheories，suchasultrafine—grained(UFG1formationanddynamicrecrystallizationduringFSPneedfurtherstudies．BaseontheprincipleofFSPandthecharacteristicsofA

6、Imaterial，aninventivetechniquetoachievehomogeneousUFGmicrostructureispivotalforitsgreatapplicationsonA1industry．Keywords：frictionstirprocessing；A1alloy；microstructuremodification；grainrefinement；A1-matrixcomposite1991年，英国焊接研究所Thomas等人针对焊及铝合金加工产业和技术获得了飞速发展，成为了接性差

7、的铝合金开发了一种新型固相焊接技术——许多国家和地区的支柱产业之一[61。鉴于FSP技术搅拌摩擦焊fFSW)并获得了全球范围内的专利保在铝及其合金加工产业中的巨大应用潜力，本文综护【1]。该技术具有简单、高效、节能、优质、无污染等述了FSP原理、工艺特点及其在铝合金改性、铝基诸多优点，一经发明便引起了全世界的关注，现已在复合材料制备中的研究现状．分析了FSP发展进程航空航天、车辆、造船等行业获得大量成功应用。基中存在的突出问题、应用前景及今后的研究方向。于FSW原理。美国密苏里大学Mishra等人[21于1搅拌摩擦加工

8、原理与工艺特点1999年推出了一种金属表面加工新技术——搅拌FSP的工作原理与FSW过程十分相似。其主摩擦加31(FSP)。籍由搅拌头加工区域内母材的剧烈要是利用高速旋转的搅拌头与工件之间的摩擦来实塑性变形、混合、破碎作用，可实现金属工件微观组织的细化、均匀化(复合化)和致密化]。目前该技术现加工。FSP搅拌头一般包括轴肩和搅拌针