镍基高温合金摩擦焊接研究现状 - 航空制造技术.pdf

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镍基高温合金摩擦焊接研究现状 - 航空制造技术

ADVANCED WELDING TECHNOLOGY 先进焊接技术 镍基高温合金摩擦焊接研究现状 * Advances in Friction Welding of Nickel-Based Superalloy 西北工业大学凝固技术国家重点实验室   李 翔 肖 遥 马铁军 李文亚 杨夏炜 摩擦焊接技术陕西省重点实验室 [ 摘要 ] 镍基高温合金是航空发动机、燃气轮机等 摩擦焊作为先进的固相连接技术,以其工艺时间短、 高温部件的重要制造材料,与之相关的摩擦焊工艺正因 可焊接异种材料、能避免熔焊因液相存在导致的诸多凝 工程需求的增长而日渐受到重视。主要介绍了目前应用 固相关缺陷等一系列优点受到国内外学者青睐。因而 最为广泛的 3 种摩擦焊接方法(线性摩擦焊、惯性摩擦焊 通过摩擦焊接技术连接高温合金部件,正越来越广泛地 与搅拌摩擦焊)在高温合金焊接上的应用,涵盖了高温 被应用于航空航天等制造领域。本文针对线性摩擦焊 合金接头显微组织、力学性能、工艺探索、数值模拟等方 (LFW)、惯性摩擦焊(IFW)、搅拌摩擦焊(FSW)3个工 面,较为全面地总结了镍基高温合金摩擦焊接的研究现 艺,分别就镍基高温合金的摩擦焊研究现状做一总结。 状,并提出了今后在相关研究中应考虑的关键问题。 关键词:镍基高温合金 线性摩擦焊 惯性摩擦 1  线性摩擦焊 焊 搅拌摩擦焊 线性摩擦焊作为一种相对新颖的固相焊接方法,其 [ABSTRACT] Nickel-based superalloys, as the 发展主要是由高推重比航空发动机整体叶盘的制造需 most important material for manufacturing high tempera- [4] 求来推动的 。由于钛合金具有重量轻、比强度高等优 ture components in aeroengines and turbines, are becoming 点,在航空发动机部件,尤其是叶盘制造中得到大量使 increasingly valuable due to stringent engineering require- 用。而随着线性摩擦焊技术的发展,它在制造航空发动 ments. Three commonly used friction welding methods, i.e. 机高温部件中的优点也逐渐突显,从而成为高温合金整 linear friction welding, inertia friction welding and friction 体叶盘工程制造方法的有力竞争者。 stir welding, are reviewed in the present paper, involving [5] 加拿大的Chamanfar等 就一种常用于制造发动 joint microstructure, mechanical properties, welding pa - 机涡轮盘的镍基高温合金WASPALOY的线性摩擦焊 rameters, and numerical simulations. The research devel- 工艺做了系统研究。在初期研究中,笔者在不同工艺 opment of friction welding of Ni-based superalloys is sum- 条件下进行试验,对不同试样的飞边形貌、热力影响区 marized and iss

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