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高温合金具有优异的高温性能、热稳定性和耐腐蚀性等。并且广泛用于航空、航天、船舶，发电、电力、机车、石油化工等。高温合金的强化可以概括为固溶强化和第二相强化和晶界强化。镍基高温合金的典型结构基本上是合金化的奥氏体基体和弥散的成分。基体中的增强相。增强相可以是碳化物或金属化合物间相。镍基高温合金的供应状况总体稳定溶液+老化状态，根据不同的使用要求，有时其他状态，如滚动状态供应。 摩擦是通过挤压和加热(即热机械加工)实现的接触表面经历塑性变形、表面活化、扩散和再结晶和“身体”互动等。以形成焊接接头。基本特征第一种是固态焊接，即焊接材料在焊接过程中不熔化，还处于固态，焊缝是锻造的。因此，焊接区不会产生一些与熔化和凝固冶金相关的焊接缺陷焊接脆化现象，如粗大柱状晶、偏析、晶体裂纹和等气孔；其次，轴向压力和摩擦扭矩的共同作用在摩擦焊接表面下和一些机械冶金表面附近。金的作用，如晶粒细化、致密结构和包裹体的弥散分布，对以及摩擦焊接表面的“自清洁”效应等。，这非常有利于获得了与母材强度相同的焊接接头。 本文对Monelk 500合金的摩擦焊工艺进行了研究。 在这些条件下，显示了一些冶金行为，即摩擦焊接性。及格 该合金摩擦焊接头的超声波检测、宏观和微观检查 通过金相分析、室温拉伸试验和拉伸断口的电子金相分析评价了摩擦焊接头的性能。研究表明，采用本文相对优化的焊接参数组合可以获得无焊焊接。焊接缺陷、焊后金相组织良好，焊接区强度系数符合要求找到并焊接高同轴度精度的焊接接头。 样本的材料和尺寸 研究中使用的试件材料是Monelk 500合金，其化学成分如成分表1所示。以上合金试件尺寸均为φ 25.4×30+φ 25.4× 300 (mm)，待焊面车削。为了严格控制焊件的同轴度精度，在焊接前，所有仔细测量焊接试验试样的椭圆度和曲率数量的合理搭配和组合。 焊接设备和焊接参数 焊接试验是在现有的C25连续驱动摩擦焊中进行的。在机器上，焊机配有CMC 80+卡西欧FP 1100ⅱ型工业计算机测控系统能实时检测摩擦焊。焊接参数，如扭矩、轴向压力、主轴速度和轴向缩短。随着时间的变化，随着对轴向缩短、摩擦 加热压力和顶锻焊接压力的恒压控制等测控功能。  检测方法 摩擦焊接后，试件经受德国USIP-11超声波探伤仪对焊接件进行水浸探伤；然后焊接在一起。轴向切割，研磨金相样品，浸泡并加入上述腐蚀剂，查一下它的宏观编织:H2SO410CCL+KMnO4 10g+H2O90cc热酸水溶液:25%硝酸+75%盐酸，然后使用neophot-ⅱ金相显微镜观察试样的显微组织。边缘用Tinggang公司的FM-7测量试样的轴向硬度分布。显微硬度的测量(负载:Monelk 500合金500g)。困难焊头的制造和添加应按照《金属拉伸试样》(GB 6397-86)进行。成品d0为φ 10mm，有效长度为5d0+5标准拉伸试样，焊接面放在试样的中部，拉伸试验如下 《金属拉伸试验处方法》(GB 3714-87、GB 228-87)。用SEM 505扫描电子显微镜观察拉伸试样的断口形貌检查。  焊接质量 超声波检测结果表明，Monelk 500合金为摩擦焊接。接头无焊接缺陷波形显示，焊接质量良好。 焊接区和热影响区的宏观组织 MoneLK500合金摩擦焊接头的焊接区组织致密，未发现未焊透、夹杂和裂纹等焊接缺陷。焊接界面平坦的热影响区和与其直接相邻的每个特征区的边界边缘呈对称的“K”弧形，金属流线不明显。  焊接接头沿轴向的硬度分布 沿轴向的MoneLK500合金摩擦焊接接头(焊态)维氏硬度分布曲线的例子如图2所示。  从图中可以看出，Monelk 500合金焊接接头的焊接面积热影响区的硬度值介于低值和高值之间，焊接热影响区的硬度低于合金基材的硬度。 颗粒结构 Monelk 500合金摩擦焊接头各特征区域的晶粒沿轴向的度数分布如图3所示。摩擦焊接头的焊接区域和焊接近区粒度均匀适中，一般为7.5级，显示等轴和轻微变形的晶体。热影响区，尤其是母亲附近。材料的晶粒度较粗，一般为5-6级，沿轴向延伸。扁平变形的晶体。没有发现粗、细晶粒带和混合晶粒大象。  焊接态显微组织 Monelk 500合金摩擦焊接头的显微组织如图所示4。  MoneLK500合金摩擦焊接头的显微组织在奥氏体基体沿晶界分布着白色颗粒状链状合金碳白色颗粒状合金分布在奥氏体晶粒中。还有碳化物！(倪3 Al 、!(ni3nb)等金属间化合物强相变。 拉伸试验 表3显示了Monelk 500合金摩擦焊接头的拉伸强度测试(室温)结果。图5显示了拉伸试样断口的宏观形状这是一个杯锥塑性断裂。  摩擦焊接区的晶粒细化现象 如上所述，Monelk 500合金摩擦焊接区和焊接近区的晶粒结构一般以细晶粒结构为特征。从塑性加工的角度来看，摩擦焊接热机械加工在使用条件下，摩擦焊过程是一个涉及热、力和冶金的过程金现象之间相互作用的复杂过程具有动态、高温和巨大变化的特点形状的特征。摩擦焊接区彼此紧密啮合和结合，并且摩擦表面及其附近区域的温度由于剪切撕裂而急剧升高增加，而抗剪强度相应降低；同时，在摩擦力矩的作用下在底部，摩擦表面的附近区域也经受严重的扭转塑性变形，位错密度大大增加，使这一区域的金属充分变形结晶发生晶格畸变，导致畸变能和动态再结晶的驱动力增加。扩大有利于动态再结晶的进行和完善，因此在焊接区及其附近容易获得完善的动态再结晶组织晶粒细化，其形态一般为等轴状。  摩擦焊接头(焊态)的每个特征区域具有不同的硬度的原因 因为摩擦焊加热过程具有高速度、高温度和高阶梯度的特征，所以焊接接头的特征区域是在摩擦焊过程中。热塑性变形的变形温度、变形速度和变形量程度不同。相对而言，焊接区是由于动态再结晶和强化固溶引起的软化程度通常高于热影响区。它较高，且其形变强化效果优于热保留部分。影响面积较低。所以从整体情况来看，焊接区小于热影。环区域的硬度较低。本研究中确定的合金材料及其焊前工艺状态和焊接工艺条件，焊接区域和热量由于上述软化机制，影响区的硬度高于母材低调点。 结论 ①本次研究确定的合金材料和焊接工艺，以兼顾焊件的同轴度精度和焊接区的抗胀强度。综合要求，选取的相对优化的摩擦焊参数为:Monelk 500合金，主轴转速1450转/分，摩擦加热压力为180mpa，摩擦加热时间3s，顶锻焊接压力30mpa，轴向缩短10.5mm.. ②相对优化的摩擦焊接参数可以保证焊接质量，焊接区域100%焊接，无粗大夹杂物、裂纹等焊接缺陷陷入摩擦焊接接头。Monelk 500合金焊接区的强度系统 这个数字可以达到85.5% |
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