题目：摩擦堆焊工艺机理研究

摩擦堆焊是一种优质、高效、节能、无污染的先进压焊技术，具有很大的发展潜力。本文在摩擦堆焊试验的基础上，深入分析了摩擦堆焊工艺中耗材与母材间的摩擦行为和能量转化过程，重点研究了耗材端部材料的流变行为、堆焊热力过程和动态再结晶过程，为摩擦堆焊技术的开发和应用提供了理论依据。 应用摩擦学理论对摩擦堆焊不同阶段耗材与母材间的摩擦状态和影响摩擦力的因素进行了分析，并对摩擦能量的转化和传热机理进行了计算分析。对耗材端部类液态薄层的形成与流变行为进行了计算，讨论了材料的过渡机理。研究表明，类液层剧烈塑性变形产生出的热量很有可能使耗材端部材料出现瞬时局部熔化的现象；耗材与类液层发生接触“熔融”，母材移动产生的拖曳力和焊接压力是材料流动过渡的直接驱动力。 通过有限元分析对摩擦堆焊过程进行了数值模拟，分析了其温度场、应力场和应变场的变化及分布规律，并与试验数据进行对比。研究结果对于预测摩擦堆焊材料匹配和工艺参数，节约成本具有重要意义。 探讨了摩擦堆焊过程中的动态再结晶行为，分析了过渡金属的剧烈塑性变形、发生初始动态再结晶的热变形条件以及影响动态再结晶晶粒尺寸的因素。分析结果可为控制堆焊层的组织和性能提供指导。