曹志明，武晓燕，江海涛，仲彬彬

(北京科技大学，北京 100083)

0 前言

钛钢复合板中钢作为结构件，钛合金作为防腐涂层，使得钛钢复合板具有优异耐腐蚀性能及强韧性[1]，在石油化工行业获得广泛的应用。利用钛钢复合板制备的设备，钛合金与容器内的溶液接触、钢作为外壁，既使容器具有耐腐蚀性能，又保证了设备的强度和刚度[2]。

随着轻量化产业的不断发展，薄规格的钛钢层状复合板的应用越来越受到重视[3-4]。钛和钢2种金属的互溶性很差，采用电子束焊接、激光焊接[5-6]、爆炸焊接[7-8]、扩散焊接[9-11]等熔化焊技术连接钛钢一种材料时，伴随着高的热输入，在接头处产生大量的金属间化合物，降低焊接接头力学性能。薄规格钛钢层状复合板的连接也存在较多的问题，普通熔焊连接过程中形成缩孔、裂纹等缺陷，特别是形成较多的Fe-Ti金属间化合物，焊接接头质量差，恶化性能[12-16]。

搅拌摩擦焊(Friction stir welding, FSW)是1991年由英国焊接研究所(The Welding Institute, TWI)发明并成功应用于金属的一种新型固相连接技术[17]。在焊接过程中，搅拌头沿焊缝旋转移动，通过剧烈摩擦生热及强烈塑性变形使焊缝处材料升温、软化、流动并混合，经过动态再结晶，形成均匀、细小的等轴晶粒组织，实现材料连接。搅拌摩擦焊的工作温度低于被焊材料的熔点，可以有效避免熔焊过程中产生的各种缺陷，并减少脆性金属间化合物的生成。因此在钛钢复合板的连接中有广泛的应用前景。目前，钛钢复合板的搅拌摩擦焊接还鲜有报道。……