鈦合金線性摩擦焊接頭的疲勞性能研究開題報告(編輯修改稿)
2025-02-15 01:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 連接。應(yīng)用該技術(shù)的優(yōu)勢在于節(jié)約了制造近凈成形部件的成本和改善了氣墊片的特性，這是由于葉片在連接前能單獨進行鍛造和熱處理。線性摩擦焊可以很大程度上減小消耗、提高利用率、減小成本。2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀受制于線性摩擦焊機造價昂貴，目前國內(nèi)外開展的有關(guān)線性摩擦焊的研究較少。開展線性摩擦焊研究工作的主要有英國曼徹斯特大學(xué)Preuss教授小組，希臘技術(shù)教育學(xué)院 Vairis教授小組（早年在英國布里斯托爾大學(xué)做相關(guān)研究），加拿大國家研究委員會航空制造技術(shù)中心，北京625所張?zhí)飩}研究組以及西北工業(yè)大學(xué)摩擦焊課題組。其中，關(guān)于線性摩擦焊所開展的工作主要集中在試驗研究和數(shù)值模擬兩個方面。. 線性摩擦焊的試驗研究試驗研究主要包括焊接接頭宏觀形貌分析，接頭微觀組織與力學(xué)性能分析以及殘余應(yīng)力的檢測等。線性摩擦焊接頭的宏觀形貌：在焊接過程中，隨著塑性化金屬被擠出形成飛邊，焊接接頭會產(chǎn)生一定程度的軸向縮短。Vairis等人對TC4鈦合金線性摩擦焊接頭進行研究發(fā)現(xiàn)，成功焊接的接頭形成了連續(xù)封閉的飛邊，且沿著振動方向的飛邊尺寸明顯大于垂直于振動方向的飛邊，飛邊表面分布著明顯的弧形波紋線。Dalgaard等人研究了近β合金Ti5553的飛邊形貌，發(fā)現(xiàn)飛邊表面比較粗糙，飛邊不會產(chǎn)生皺褶。Mary等人對IN718鎳基高溫合金進行線性摩擦焊試驗研究發(fā)現(xiàn)：飛邊形貌與材料有很大的相關(guān)性，IN718接頭的飛邊與鈦合金飛邊形成一個整體不同，上下試件所產(chǎn)生的飛邊會發(fā)生卷曲，最終導(dǎo)致飛邊分叉。線性摩擦焊接頭的微觀組織與力學(xué)性能：目前，關(guān)于線性摩擦焊接頭微觀組織與力學(xué)性能的研究主要集中于鈦合金。鈦合金線性摩擦焊接頭從微觀組織上來說可分為焊縫區(qū)、熱機影響區(qū)和母材區(qū)。TC4鈦合金線性摩擦焊接頭焊縫區(qū)由超細(xì)晶組織組成，與母材區(qū)相比組織明顯細(xì)化，使得焊接接頭的拉伸和沖擊性能較母材區(qū)有了一定程度的提高。熱機影響區(qū)由變形了的α+β組織組成。焊接工藝參數(shù)對線性摩擦焊接頭的微觀組織也有顯著影響，在TC4鈦合金線性摩擦焊過程中，隨著頂鍛力的增大，焊縫區(qū)、熱機影響區(qū)以及高硬度區(qū)域的寬度均有一定程度的減小。線性摩擦焊接頭的殘余應(yīng)力：殘余應(yīng)力的存在會影響焊接接頭的應(yīng)力分布，進而影響接頭的應(yīng)力腐蝕、疲勞和斷裂韌性等。Frankel等人運用X射線衍射法和盲孔法對Ti64和Ti6242合金線性摩擦焊接頭的殘余應(yīng)力進行了測量，結(jié)果顯示2種合金的線性摩擦焊接
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