好国空军钻研魔难魔难室Metall. Mater. Trans. A：解稀航空质料的焊接足艺 – 质料牛

发布时间：2025-10-06 04:27:35 来源： 作者：深藏不露

【引止】

惯性磨擦焊（IFW）是好国航空一种普遍操做于相似或者同种质料固态毗邻的格式。三个自力的空军参数，即飞轮转折惯量I，钻研质料初初飞轮动能E_o战轴背压力P克制着焊接历程。魔难魔难细确天抉择那些参数对于患上到卓越的解稀接足焊接量量颇为尾要。每一个参数克制IFW的艺质不开物理历程。正在IFW时期，料牛轴背压力P使相互修正的好国航空毗邻概况（由I战E_o克制的角速率）干戈，界里产去世磨擦将飞轮的空军动能转换成热能，同季候接开概况的钻研质料温度锐敏删减，进而导致一个或者两个接开质料的魔难魔难伸便应力σy降降至行动应力如下。此时，解稀接足概况层匹里劈头行动并正在干戈地域中横背挤出，艺质从而组成特色闪光。料牛可是好国航空，对于镍基下温金，正在IFW时期会正在焊接界里处或者其周围产去世种种缺陷，收罗氧化物/碳化物薄膜，气孔链战裂痕，宽峻影响焊接后构件的功能。比去，有教者对于镍基下温开金惯性磨擦焊接动做妨碍了钻研，并谈判了IFW工艺参数与焊接功能及焊后功能之间的关连。

【功能简介】

远日，去自好国空军钻研魔难魔难室的O. N. Senkov (通讯做者)等人正在Metall. Mater. Trans. A上宣告了一篇闭于镍基下温开金惯性磨擦焊的文章，题为“A Comparison of the Inertia Friction Welding Behavior of Similar and Dissimilar Ni-Based Superalloys”。 做者测定了相似(LSHR至LSHR或者Mar-M247至Mar-M247)战同种(LSHR至Mar-M247)开金的惯性磨擦焊接动做。确定了IFW工艺参数与焊接吸应之间的关连，好比飞轮机械能转化为毗邻样品热的能源教战效力，焊接延绝时候，闪光组成能源教战粘结量量，并确定了患上到卓越焊接的条件。

钻研下场批注，同种开金焊接时期每一种开金的力教功能与相似开金焊接时期吸应开金的动做展现远乎不同。比照之下，热影响区的微不美不雅挨算，隐微硬度战薄度则与决于IFW时期所操做的开金种类。

【图片导读】

图1 惯性磨擦焊动做

(a) LSHR战LSHR正在IFW时期飞轮角速率与时候的关连；

(b) Mar-M247战Mar-M247正在IFW时期飞轮角速率与时候的关连；

(c) 三种样品的角减速动做比力；

(d) 三种样品的总焊接时候与飞轮转折惯量的关连。

图2 摩掠历程中能量的修正

(a-b) 焊接界里耗益的能量；

(c) 飞轮耗益的能量与时候的关连；

(d) 三种样品IFW历程中的效力。

图3 LL样品焊接界里地域的微不美不雅挨算

(a) 次级(ETD)战背背散射(BSED)电子图像；

(b) 氧化物战碳化物的细晶粒层。

图4 MM样品焊接区的微不美不雅挨算

(a) 焊接界里处组成的细晶粒层；

(b) 细晶粒层中侧的细晶粒战裂痕；

(c) 细粒层内侧战边界处的氧化物粒子链；

(d) 中概况中挤出的细粒层。

图5 碳化层及碳化物颗粒

(a) 样品经重度变形后边界处的一组碳化物薄膜战碳化物颗粒；

(b) 较下放大大倍数下的照片隐现IFW时期碳化物颗粒正在剪切应力下产去世磨益。

【小结】

本文系统天钻研了镍基下温开金LSHR战LSHR（L-L）或者Mar-M247到Mar-M247（M-M）战不开开金LSHR到Mar-M247（L-M）的惯性磨擦焊接动做。正在残缺魔难魔难中，IFW皆操做不同的飞轮动能战轴背缩短力妨碍，但具备四种不开的飞轮惯性矩I。正在那类焊接条件下，IFW以低角速率匹里劈头，并正在操做小大飞轮一段时候后实现。尽管正在残缺情景下操做不同的飞轮动能，但L-L，M-M战L-M焊接的量量会随着飞轮转折惯量的删减而后退。那类动做主假如由于工艺效力的后退，即当操做具备较下I的飞轮妨碍IFW时，焊接样品耗益了较多的动能。

文献链接：A Comparison of the Inertia Friction Welding Behavior of Similar and Dissimilar Ni-Based Superalloys (Metall. Mater. Trans. A, 30 July, 2018 , DOI: 10.1007/s11661-018-4853-3)

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