複合軸向振動的旋轉消耗極摩擦焊若干關鍵技術研究

《複合軸向振動的旋轉消耗極摩擦焊若干關鍵技術研究》是依託東北大學，由任朝暉擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：複合軸向振動的旋轉消耗極摩擦焊若干關鍵技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：任朝暉
• 依託單位：東北大學

中文摘要

現有摩擦焊技術由於熱源輸入單一、空間成形軌跡適應性差、難以連續填充材料和大頂鍛力等因素，極大地限制其推廣套用。 申請者創新提出一種複合軸向振動的旋轉消耗極摩擦焊新技術。該技術借用消耗極旋轉及軸向振動摩擦生熱，使摩擦界面能量以高頻小位移方式輸入，以小頂鍛力實現界面附近材料雙向攪拌作用，提供成形界面間塑變、流動、擴散與再結晶過程所需的熱、力條件，最終形成消耗極與母材連續的冶金結合。課題在研究複合運動作用下摩擦焊過程消耗極和融合區全局耦合動力學模型的基礎上，掌握其準穩態過程與消耗極扭振等動力學行為特徵；並以典型材料和結構為對象進行仿真與實驗研究，定量分析軸向振動參數等對連續填充過程影響，獲得消耗極長壓桿扭振規律和小頂鍛力建立準則，並搭建該技術工藝系統原型。成果提供的振動摩擦複合、小頂鍛力、適於各類空間軌跡成形與便捷實施的新材料連線技術和理論，將為摩擦焊技術套用提供新途徑，具有重要理論與工程意義。

結題摘要

現有摩擦焊技術由於熱源輸入單一、空間成形軌跡適應性差、難以連續填充材料和大頂鍛力等因素，極大地限制其推廣套用。 課題創新提出了一種複合軸向振動的旋轉消耗極摩擦焊新技術。該技術借用消耗極旋轉及軸向振動摩擦生熱，使摩擦界面能量以高頻小位移方式輸入，以小頂鍛力實現界面附近材料雙向攪拌作用，提供了成形界面間塑變、流動、擴散與再結晶過程所需的熱、力條件，最終形成消耗極與母材連續的冶金結合。課題在研究複合運動作用下摩擦焊過程消耗極和融合區全局耦合動力學模型的基礎上，掌握了其準穩態過程與消耗極扭振等動力學行為特徵；並以典型材料和結構為對象進行仿真與實驗研究，定量分析了軸向振動參數等對連續填充過程影響，獲得了消耗極長壓桿扭振規律和小頂鍛力建立準則，並搭建了該技術工藝系統原型。成果提供的振動摩擦複合、小頂鍛力、適於各類空間軌跡成形與便捷實施的新材料連線技術和理論，為摩擦焊技術套用提供新途徑，具有重要理論與工程意義。