[01117734]铁铝耐磨合金异种材料脉冲焊接技术

常规材料的强度性能一般随温度升高而下降,铁铝耐磨合金则相反,随温度升高强度性能并不下降,这一反常的温度-强度关系引起人们极大的关注。目前国内外在铁铝耐磨合金制备和成分设计等方面已取得进展。但作为一种极具发展潜力的结构材料,焊接问题是制约铁铝耐磨合金应用的主要障碍。 铁铝耐磨合金熔焊技术难度很大,因为它的脆硬性大、塑性低,熔合区易造成很大的焊接应力,产生裂纹。尽管铁铝耐磨合金的焊接难度很大,但由于工程结构上的迫切需求,许多研究者取得了一些重要的成果。例如,美国橡树岭国家重点实验室、北京科技大学等用电子束焊和钨极氩弧焊对铁铝耐磨合金薄板的焊接研究表明：TIG焊时合金成分及工艺参数对铁铝耐磨合金焊接裂纹特别敏感,电子束焊即使能获得没有微裂纹的接头,但对焊接工艺的控制非常严格。山东大学采用扩散焊实现了铁铝耐磨合金与钢的连接,但要获得结合良好的接头,须采用高温、高真空和长时间保温,并且这种工艺条件易导致组织粗大,降低接头性能。 国内外针对铁铝耐磨合金焊接研究主要集中于焊接区裂纹、组织性能等方面。对于中厚板,须焊前预热及焊后热处理才能获得无裂纹接头。采用扩散焊、摩擦焊等能够得到界面结合紧密的接头,但接头强度远低于熔焊接头。因此,铁铝耐磨合金焊接的应用研究是目前新材料结构制造中急需解决的难题之一,具有开创性的意义。 本项目采用具有脉冲电流特性的气体保护焊（PC-TIG、PC-MAG）对这种新材料的熔焊行为进行研究,提出在不预热条件下脉冲熔焊铁铝耐磨合金异种材料的工艺方法和具体的工艺参数,研制适于铁铝耐磨合金异种材料脉冲焊接的填充材料。通过焊接热模拟试验等,研究工艺参数、填充合金成分和焊接热循环等对焊接区（包括焊缝、熔合区和热影响区）组织结构、裂纹和力学性能等的影响,提出铁铝耐磨合金焊接区微观相结构与宏观性能之间的内在联系。本项目研究具有自主创新和独特的技术优势,为推进铁铝耐磨合金焊接结构的工业应用提供重要的理论依据和技术支持。