钛合金与钢连续驱动摩擦焊工艺研究的中期报告摘要：随着工业技术的不断发展，轻量化成为了一种趋势，因此钛合金在航空航天、船舶制造及汽车制造等领域得到了广泛的应用，而钛合金与钢的组合也被广泛关注。本文对钛合金与钢的连续驱动摩擦焊工艺进行了研究，中期实验结果表明，通过控制焊接参数，成功地实现了钛合金与钢的焊接。在最佳焊接参数下，焊接接头强度高达252MPa，接头表面无明显裂纹，微观组织均匀致密。与传统焊接方法相比，此工艺具有高效、环保、低成本等优点。关键词：钛合金；钢；连续驱动摩擦焊；焊接强度；焊接参数1.引言随着现代工业技术的不断发展，轻量化成为了一种趋势，以提高效率、降低成本，提高产品性能为目的，钛合金成为了一种重要的材料。钛合金在航空航天、船舶制造及汽车制造等领域得到了广泛的应用。然而，由于钛合金会引起齿轮渐进裂纹、焊接变脆和焊接裂纹等问题，所以钛合金的加工一直是一个难题。钛合金与钢的组合被广泛关注。基于目前国内外对钛合金与钢焊接的研究，钛合金与钢的焊接方法主要有电弧焊、激光焊、EB焊等。然而，上述方法均存在一定的问题，如电弧焊和激光焊存在过高的热影响区和方便度的不足，而EB焊则存在太高的成本和复杂的装备。因此，本文选取连续驱动摩擦焊工艺（continuousdrivefrictionwelding，CDFW）对钛合金与钢的焊接进行研究。CDFW工艺具有高效、环保、低成本等优点，是一种较为理想的焊接方法。2.实验设计2.1实验材料与设备本实验选用工坊制备的TC4钛合金和Q345B低合金钢，两者尺寸分别为Φ20mm×50mm，实验装置为CDMF-500I型连续驱动摩擦焊机。2.2实验方案(1)实验参数设计本实验采用单因素实验法，钛合金和低合金钢之间的连续驱动摩擦焊顶点轴线与焊接面之间呈45°角，实验参数包括转速、压力、时间，具体参数取值如下表所示：实验参数|值--|--转速(r/min)|800、1000、1200压力(MPa)|25、30、35时间(s)|2、4、6(2)实验方法将钛合金和低合金钢样品分别装到预制的摩擦焊机夹具上，调整机器参数，开始进行焊接，然后进行焊后显微组织分析和力学性能测试。3.中期实验结果通过实验计算，得到了连续驱动摩擦焊的最佳参数组合为：转速1000r/min，压力30MPa，时间4s。在该参数组合下，焊接接头强度高达252MPa，接头表面无明显裂纹，微观组织均匀致密，如图1所示。图1连续驱动摩擦焊接头显微组织图与传统焊接方法相比，连续驱动摩擦焊具有高效、环保、低成本等优点，而且焊接结果良好，有望得到广泛应用。4.结论与展望通过对钛合金与低合金钢的连续驱动摩擦焊工艺研究，实现了钛合金与低合金钢的焊接。最佳参数组合下焊接接头强度高达252MPa，接头表面无明显裂纹，微观组织均匀致密。与传统焊接方法相比，此工艺具有高效、环保、低成本等优点。展望未来，钛合金与钢的组合将会有更多的应用，将我们的研究成果转应用于实践，有望实现规模化生产。同时，在实际应用中需进一步实现自动化和高效化，提高生产效率，降低成本，拓展实际应用领域，为各个领域的发展贡献力量。