马宗义 ：焊接领域的国家自然科学基金重点项目-搅拌摩擦焊接
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轻合金搅拌摩擦焊接/加工中组织控制与力学行为研究
负责人:马宗义 研究员 重点项目 (51331008) 300万元 中国科学院金属研究所
学科:金属材料的力学行为 起止时间:2014-01-01 至 2018-12-31
搅拌摩擦焊接;搅拌摩擦加工;大塑性变形;微观组织;力学行为
friction stir welding;friction stir processing;severe plastic deformation;microstructure;mechanical behavior
查看摘要
作为大塑性变形连接/加工技术，搅拌摩擦焊接与加工（FSW/P）应用前景广阔，但目前对控制组织与力学行为的关键因素仍缺乏深刻认识，急需建立有效的组织和性能的调控与预测手段。本项目选择典型铝、镁、钛合金作为研究对象，采用不同初始晶粒结构材料和多种流变示踪方法进行FSW/P并配合过程急停和急冷，以获得原始材料流动和微观结构演化信息并予以表征；采用逆问题求解摩擦系数与温度的函数关系并采用自主开发的有限元软件进行温度场、残余应力应变场和流变场模拟仿真；系统评价复杂工况下接头力学性能和断裂行为。通过这些研究，揭示材料流动、动态再结晶、第二相快速溶解、元素加速扩散/反应的机制及其关键影响因素，阐明FSW接头在复杂服役条件下的响应机制。从而建立搅拌工具设计和工艺参数优化的指导准则，实现接头组织和性能的有效调控与理论预测。促进FSW/P在我国的研发和工业化应用，丰富经典的金属材料热加工理论。