超声振动强化搅拌摩擦焊工艺及机理的研究开题报告

超声振动强化搅拌摩擦焊工艺及机理的研究开题报告一、选题背景搅拌摩擦焊（StirFrictionWelding，简称SFW）是一种新型的固态焊接方法，近年来得到了广泛的研究和应用。与传统的熔融焊接方法相比，SFW具有焊接速度快、污染少、能耗低等优点，在航空、汽车、船舶等领域有广阔的应用前景。超声振动是一种以机械振动的形式传递能量的技术，具有高频率、高能量、高效率的特点，广泛应用于金属加工、材料处理、医学等领域。超声振动在SFW中的应用，可以促进金属颗粒的流动，改善接头组织和性能。因此，本文以超声振动强化SFW工艺及机理的研究为目标，旨在探究超声振动对SFW焊接过程、接头性能和组织结构的影响，为SFW的应用和发展提供理论依据和技术支持。二、研究内容和目标本文拟主要研究以下内容：1.超声振动对SFW焊接过程的影响：采用超声振动对SFW焊接过程进行强化，探究其对焊接参数、力学性能和外观质量等的影响。2.超声振动对SFW接头性能的影响：采用超声振动对SFW接头进行焊接，并测试其拉伸强度、硬度和断口形貌等力学性能指标。3.超声振动对SFW接头组织结构的影响：借助显微镜观察和分析超声振动对SFW接头组织结构和相变过程的影响机理。本文的研究目标如下：1.探究超声振动对SFW焊接过程、接头性能和组织结构的影响规律。2.提高SFW工艺的焊接质量和效率，并缩短焊接时间。3.为SFW在航空、汽车、船舶等领域的应用和发展提供技术支持和理论依据。三、研究方法和技术路线本文主要采用实验研究和理论分析的方法，其中实验研究包括以下内容：1.超声振动强化SFW工艺的实验：采用不同频率、幅值和时间的超声振动条件对SFW工艺进行调查和实验，研究其对焊接工艺稳定性和焊接质量的影响。2.力学性能测试和分析：测试焊接接头的拉伸强度、硬度等力学性能指标，并采用落锤试验和石墨棒试验等技术，分析其断口形貌和变形机理。3.显微镜分析接头组织结构：采用显微镜观察和分析焊接接头的组织结构、相变过程以及颗粒流动情况，研究超声振动对焊接接头微结构的影响机理。技术路线如下：实验调研→超声振动强化SFW工艺的实验→焊接接头性能测试和分析→显微镜分析接头组织结构→总结分析。四、研究意义和预期成果本文拟通过实验研究和理论分析，探究超声振动强化SFW工艺及机理的规律和现象，为SFW的应用和发展提供理论依据和技术支持。具体意义和预期成果如下：1.揭示超声振动强化SFW工艺的机理和规律，为优化SFW工艺和提高焊接质量提供技术支持。2.实验研究和理论分析结合，拓展SFW焊接工艺的应用范围和稳定性，提高焊接效率和成本效益。3.本文的研究成果可推广至航空、汽车、船舶等领域，在国防和民用工程领域具有重要的应用价值和社会效益。五、参考文献1.高振涛.非晶合金搅摩焊接工艺及其研究[D].兰州理工大学,2012.2.张平洋,安建武,王清荣.超声振动环境下铝基复合材料搅拌摩擦焊接头组织与性能研究[J].焊接,2014,35(3):37-40.3.MengY,SongM,WangQ.EffectofultrasonicvibrationonmicrostructureandmechanicalpropertiesoffrictionstirweldedAZ31BMgalloy[J].Materials&Design,2013,46:633-6