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1、攪拌摩擦加工工藝及其對(duì)性能的影響研究／畢鳳琴等·119·攪拌摩擦加工工藝及其對(duì)性能的影響研究畢鳳琴，李會(huì)星，韓嘉平，趙紅梅，王勇(1東北石油大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院，大慶163318；2大慶測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司檢測(cè)中心，大慶163153)摘要攪拌摩擦加工是一種全新的固相加工表面改性技術(shù)，采用該技術(shù)制備晶粒尺寸為納米級(jí)的細(xì)晶，其強(qiáng)度和塑性都得到很大提高。介紹了攪拌摩擦加工的基本原理、工藝參數(shù)及攪拌區(qū)的“洋蔥環(huán)”現(xiàn)象，詳細(xì)綜述了攪拌摩擦加工工藝以及對(duì)材料組織和力學(xué)、腐蝕性能的影響規(guī)律，并指出了其發(fā)展進(jìn)程中存在的主要問題。針對(duì)不同材料確定系列規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化的加工工藝參數(shù)，是攪拌摩擦加工技術(shù)從實(shí)驗(yàn)
2、室走向?qū)嶋H應(yīng)用的瓶頸。關(guān)鍵詞攪拌摩擦加工微觀結(jié)構(gòu)改性超塑性腐蝕性能中圖分類號(hào)：TG49文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AResearchStatusinTechnologyandPropertiesofFrictionStirProcessingBIFengqin，LIHuixing，HANJiaping，ZHAOHongmei。，WANGYong(1SchoolofMechanicalScienceandEngineering，NortheastPetroleumUniversity，Daqing163318；2TestingCenterofDaqingTestTechnologyServiceBra
3、nch，Daqing163153)AbstractFrictionstirprocessing(FSP)wasanewsolid-stateprocessingtechnology．Thegrainsizeafterde—velopedbyFSPwasnano-grain，whichexhibitedenhancedstrengthandplasticity．TheprincipleofFsP。theprocessparametersandtheformationofonionringsarereviewed．TheeffectsofFSPprocessonmechanicaland
4、corrosionpropertiesofmaterialsarealsosummarizedindetail．ThemainproblemsinFSParealsopointedout．AninventivetechniquetOfabricatematerialswithhomogeneousmicrostructurebyadoptingcertainprocessparameterispivotalforitsapplications．Keywordsfrictionstirprocessing，microstructuremodification，superplastici
5、ty，corrosionproperties攪拌摩擦焊接(Frictionstirwelding，F(xiàn)SW)是英國(guó)焊接軸肩下壓力所于1991年發(fā)明，并獲世界范圍內(nèi)專利保護(hù)的新型純機(jī)械固相連接技術(shù)_】]。所謂固相連接，即焊接過程中金屬溫度在頭前沿熔點(diǎn)以下，避免了很多裂紋、孔穴、合金元素?zé)龘p等熔焊過程中出現(xiàn)的缺陷。除了作為一種焊接方法，F(xiàn)SW還可用于材料微觀組織的改性和復(fù)合材料的制備，這就是攪拌摩擦加工(Frictionstirprocessing，F(xiàn)SP)。其基本原理圖見圖1。加工過程中，攪拌針高速旋轉(zhuǎn)，緩慢插入待加工材料，直至軸肩與工件表面緊密接觸。材料既受到軸肩的壓力和旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)摩擦
6、力，圖1攪拌摩擦加工原理圖同時(shí)又承受攪拌頭的旋轉(zhuǎn)摩擦和剪切力，晶粒被拉長(zhǎng)，同時(shí)Fig．1PrincipleofFSPprocess在熱機(jī)械攪拌的作用下被破碎，破碎的晶粒發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)與1P工藝參數(shù)再結(jié)晶過程，實(shí)現(xiàn)材料細(xì)化、均勻化、致密化，進(jìn)而改善了材料的性能_2。]。FSP工藝參數(shù)包括攪拌頭轉(zhuǎn)速、移動(dòng)速度(加工速度)、如今有關(guān)攪拌摩擦加工的研究已成為熱點(diǎn)，本文主要對(duì)加工道次、攪拌頭旋轉(zhuǎn)方向、冷卻速度等。攪拌摩擦加工工藝及其對(duì)材料微觀組織和性能的影響做了攪拌頭轉(zhuǎn)速和移動(dòng)速度是影響攪拌區(qū)熱輸入的重要因比較詳盡的綜述，并指出研究進(jìn)程中存在的主要問題及今后素，進(jìn)而直接影響晶粒尺寸。熱輸入過大，
7、晶粒長(zhǎng)大，會(huì)給的研究方向。FSP后材料的性能帶來不良影響。Frigaard等通過大量實(shí)驗(yàn)*國(guó)家科技重大專項(xiàng)十二五規(guī)劃課題(2011ZX05016—003)；黑龍江省自然科學(xué)基金(QC2013C056)；黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究資助項(xiàng)目畢鳳琴：女，1967年生，博士，教授，從事材料腐蝕與防護(hù)方面的教學(xué)和研究工作E-mail：bfq698@sina．corn王勇：通訊作者，男，1979年生，博士，副教授，主要從事油田腐蝕科學(xué)與工程的教學(xué)和研究工作E-mail
