题目：线性摩擦焊工艺机理研究

线性摩擦焊是一种优质、高效、节能、无污染的先进摩擦焊接技术，是制造高推重比航空发动机整体叶盘的重要技术，因而对其工艺过程和工艺机理进行研究具有重要应用价值。本文根据典型材料线性摩擦焊接实验研究结果，分析了线性摩擦焊接过程的工艺特点；应用摩擦学理论研究了线性摩擦焊不同阶段摩擦界面间的摩擦状态及其影响因素，建立了以摩擦形式转化为依据的工艺过程模型。应用金属塑性变形理论和粘性流体力学理论，重点研究了线性摩擦焊摩擦端部材料的塑性流动机制和流变行为，建立了飞边挤出过程的材料流动解析模型，解释了线性摩擦焊接过程的飞边挤出现象，并分析了两个方向上飞边挤出的不同机制。在此基础上分析了线性摩擦焊接过程的能量转化，建立了稳定摩擦阶段的产热模型。基于Deform-3D金属塑性成形工艺模拟系统软件建立了线性摩擦焊接过程有限元模型，对线性摩擦焊过程进行了数值模拟，分析了其温度场、应力场和应变场随时间的变化情况及分布规律，确定了合理的工艺参数范围，研究结果对于预测线性摩擦焊材料匹配和工艺参数、节约成本具有重要意义。