Fe-36wt%Ni合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的改善

【摘要】：随着能源业的发展,Fe-36wt%Ni合金作为结构材料的应用需求越来越广,电弧熔化焊时存在严重的热裂纹和再热裂纹问题。采用搅拌摩擦焊方法焊接Fe-36wt%Ni合金可以有效避免电弧焊带来的裂纹问题,获得成形良好的接头。但已有研究获得的焊缝组织均有晶粒粗化的特点,导致其接头力学性能低于母材。因此需要解决晶粒粗化问题,寻找组织与性能获得改善的方法。本文采用控制焊接工艺的方法改善Fe-36wt%Ni合金搅拌摩擦焊接头的组织和性能。结果表明,在较低的焊接速度下,调整搅拌头转速更适合于控制Fe-36wt%Ni合金搅拌摩擦焊接头的晶粒尺寸。低搅拌头转速带来的较低的焊接热输入,使焊缝具有晶粒尺寸与母材相当或较母材晶粒细化的组织。晶粒尺寸是接头力学性能的主导因素。在400rpm 2mm/s的焊接工艺下获得了与母材晶粒尺寸相近、强度和硬度相当、延伸率也较高的接头。