姚磊
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沈以赴
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李博
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周冠男
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吴小伟
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胡伟叶
稀有金属材料与工程
研究了搅拌摩擦焊法搭接TA2工业纯钛和T2紫铜.工艺优化实验结果表明:Cu/Ti搭接搅拌摩擦焊工艺窗口较窄,在搅拌头转速800 r/min、焊速20 mm/min以及搅拌头转速900 r/min、焊接速度30 mm/min的焊接工艺参数配比条件下,可获得无缺陷且焊缝表面、搭接界面成形良好的Cu/Ti接头.对搅拌头转速800 r/min、焊速20 mrr/min的焊接参数下获得的Cu/Ti接头焊缝进行金相和SEM观察,分析结果表明:搭接界面两侧Cu、Ti宏观流动现象明显,Ti向Cu一侧的塑性材料流动量要明显优于Cu向Ti一侧,且在局部机械混合区呈典型的Cu/Ti相间条带状结构;在搭接界面处形成一层平均厚度约为4.8 μm的扩散过渡层,在过渡层中Cu的扩散速度要大于Ti的扩散速度,Cu/Ti搭接界面形成冶金结合.
关键词:
搅拌摩擦焊
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搭接
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铜
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钛
,
条带组织
骆蕾
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沈以赴
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李博
,
胡伟叶
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2013.00253
采用多道搅拌摩擦焊搭接的固态加工方法,并借助焊后表面铣削加工处理,在TC4钛合金表面制备了厚度约为500 μm的Al涂层,并对基板试样和涂层试样在700℃大气环境下进行了高温氧化实验.用扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析等手段研究了涂层和界面的微观组织结构,并讨论了界面中间层在高温氧化过程中的相结构演变.结果表明,经过搅拌摩擦焊搭接加工,涂层/基体的界面为富Ti的条带状结构,界面中间层厚度达60 μm.在表层富Al组织发生高温氧化及熔化现象的同时,足够厚度的Al涂层可对O的内扩散起到一定阻碍作用,而中间层的Ti和Al二元扩散行为促进了Ti-Al相在界面稀氧环境下的形成,最终起到对基体抗氧化的主要防护作用.高温氧化后表面相组成主要为Al2O3,Al2Ti和Al3Ti,而界面中间层的Ti-Al相结构呈显著的梯度分布特征.
关键词:
钛合金
,
搅拌摩擦焊
,
涂层
,
高温氧化
李博
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沈以赴
,
胡伟叶
中国有色金属学报
采用伸缩式搅拌头对25 mm板厚2219-T6铝合金进行搅拌摩擦焊,在多道补焊时避免搅拌头轴肩的二次下压量造成的底部焊穿.对25 mm板厚2219-T6搅拌摩擦焊焊缝的微观组织、材料缺失型缺陷及弱连接型缺陷进行观察.结果表明:焊缝沿厚度方向分为轴肩影响区和搅拌针影响区,焊接参数的变化与这两区域中缺陷的产生存在一定关系,焊缝中的材料缺失型缺陷遵循一定的体积守恒关系.利用伸缩式搅拌头制备不同尺寸的焊缝根部未焊透缺陷,发现未焊透的深度与焊缝抗拉强度呈非线性关系.在统一的焊接参数规范下,调整搅拌针伸出长度进行多道焊,研究多道补焊工艺对焊缝组织性能的影响.
关键词:
2219铝合金
,
搅拌摩擦焊
,
焊缝缺陷
,
伸缩式搅拌头
,
多道焊
