吴 玮，邓 发

(1.重庆理工大学 材料科学与工程学院， 重庆 400054；2.重庆市特种焊接材料与技术高校工程研究中心(重庆理工大学), 重庆 400054)

304不锈钢与42CrMo钢惯性摩擦焊工艺

吴 玮1,2，邓 发1

(1.重庆理工大学 材料科学与工程学院， 重庆 400054；2.重庆市特种焊接材料与技术高校工程研究中心(重庆理工大学), 重庆 400054)

研究了304不锈钢与42CrMo钢惯性摩擦焊接工艺，采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和性能测试等方法对接头组织性能进行了分析。结果表明：接头飞边尺寸与热输入有关，42CrMo侧飞边大；近缝区Cr元素出现“峰值”，焊缝界面处C 元素和Fe元素增加；42CrMo侧未见明显脱碳层，其组织从焊缝到母材主要有贝氏体、马氏体、铁素体和索氏体，热输入影响马氏体的形态；304不锈钢侧晶粒细化，有碳化物生成，大热输入时生成σ相；硬度最高值在42CrMo侧焊缝，增大热输入，304不锈钢焊缝硬度增加，42CrMo侧降低；拉伸强度最大为687.55 MPa，均断在304不锈钢母材上，是以韧窝为主的韧性断裂。

304不锈钢；42CrMo合金钢；惯性摩擦焊；工艺参数；组织性能

惯性摩擦焊是一种高效、环保、优质的固相焊技术，相对于传统的熔焊方法，被焊界面金属不熔化，通过压力和工件之间相对摩擦产生的热机作用，使被焊材料相互接触的界面温度升高，达到热塑性状态。然后施加顶锻压力挤压半固态金属，产生塑性流变，最终焊缝界面通过元素扩散和再结晶获得可靠的连接。惯性摩擦焊的这种工艺特点使其接头为锻造组织，晶粒细小，热影响区窄，接头强度高[1-2]，在航空、航天、核能、兵器、汽车等行业得到广泛应用。……