题目：高温合金惯性摩擦焊物理过程及组织性能研究

惯性摩擦焊为航空发动机涡轮转子部件的制造提供了优选的解决方案。研究高温合金的惯性摩擦焊物理过程以及惯性摩擦焊接头的组织结构和微观缺陷，对于惯性摩擦焊质量控制和工程应用具有重要的理论和实际意义。 本文探讨了惯性摩擦焊的物理过程，应用摩擦学理论分析了惯性摩擦焊不同阶段摩擦界面间的摩擦状态，建立了以摩擦形式转化为依据的物理过程模型。研究了摩擦参数和顶锻参数对惯性摩擦焊接头形貌的影响，分析了惯性摩擦焊过程的能量转换与分配。 针对外直径Φ60mm，壁厚10mm的高温合金环形棒材进行了惯性摩擦焊工艺试验，通过金相分析方法，研究了同种和异种材料接头的组织不均匀性和变形不均匀性。接头界面及组织梯度对惯性摩擦焊接头的质量与性能具有重要影响。 通过大量的金相试验分析了高温合金惯性摩擦焊接头可能出现的飞边裂纹、晶界裂纹、微孔洞和弱连接等微观缺陷及其分布规律，并重点研究了晶界裂纹、微孔洞和弱连接缺陷的产生机制。 应用GLEEBLE热/力模拟机研究了惯性摩擦焊顶锻作用对接头内部微观缺陷的影响。对高温合金惯性摩擦焊的微孔缺陷演化过程进行了热力模拟，分析了不同顶锻压力和保压时间下近飞边区微孔缺陷的演化规律，研究结果为孔洞缺陷的控制提供了基础。