1。4。2 搅拌摩擦加工的影响因素

（一）轴肩的影响

 轴肩在整个搅拌摩擦加工过程中起着至关重要的作用，比如：为搅拌摩擦加工提供封闭的加工环境，防止在加工过程中材料从轴肩处溢出。轴肩的大小也对材料组织有着重要的影响。当轴肩过大时，搅拌摩擦加工产生的热量较多，会引起加工材料的变形，同时热影响区也会扩大；当轴肩过小时，热量输入较少，那么就需要增大旋转速度或者降低前进速度来弥补搅拌摩擦加工所需要的热输入量，这也会导致加工效率过低。

（二）搅拌针的影响

搅拌针在整个搅拌摩擦加工过程中所起到的主要作用有：对加工材料起到机械搅拌的作用；搅拌针与被加工表面接触产生摩擦，进而提供加工所需要的热量。搅拌针的直径大小也对被加工材料的组织有较大的影响。当搅拌针的直径较大时，搅拌针向前移动的阻力会增大，加工区域截面扩大，导致热影响区的范围增加；当搅拌针直径较小时，会使得产生的热量不足，使加工材料的流动性降低。此外，搅拌针向前移动时的侧向挤压力降低，导致被加工材料组织的致密性降低。

（三）加工参数

搅拌摩擦加工过程中主要的加工参数主要包括：旋转速度（w)，前进速度（n），轴肩压力和倾斜角度。本文主要以旋转速度为变量来研究对搅拌摩擦加工镁合金的性能影响。下面分别具体介绍加工参数对搅拌摩擦加工的影响：

（1）旋转速度的影响 当旋转速度较低时，摩擦产生的热输入量较低，，被加工材料无法塑化，从而无法实现材料的塑性流动；当转速较高时，热输入量增加会导致搅拌针周围及轴肩以下的材料温度大于熔点，依然无法实现材料的塑性流动，而当转速适中时，产生的热量使被加工材料发生塑性流动，形成致密的加工组。

（2）前进速度的影响 在整个搅拌摩擦加工过程中不仅需要搅拌头旋转，另外也需要搅拌头向前移动，以形成一个线性的加工区域。当前进速度过快时，热输出量较少，容易发生加工不完全；当前进速度过慢时，热输出量过多，易造成加工区域的被加工材料温度大于自身熔点，表面金属易发生氧化，内部组织也会产生孔洞等缺陷。

（3）轴肩压力的影响 轴肩压力是为了保证轴肩与被加工材料发生接触摩擦，提供加工中所需要的热量。当压力过大时，轴肩与被加工材料的摩擦力增大，导致前进阻力增大，易造成加工区域表面不平整，产生飞边等缺陷；当压力过小时，热量不足，会使加工组织的致密性不够，易造成孔洞等缺陷的发生。

1。4。3 搅拌摩擦加工技术的作用来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-

（1）材料显微组织结构改性

搅拌摩擦加工以后，会消除普通金属铸件存在的枝晶，缩孔等缺陷。在搅拌摩擦加工过程中，材料会在机械和热的作用下发生剧烈的塑性变形和回复再结晶，这样会促进晶粒细化，进而使组织更加致密均匀化，从而达到减少缺陷的目的。

（2）制备金属基复合材料

金属基复合材料有着很多优异的性能，比如：强度大，硬度高，耐磨性强等。目前国内外研究专家已成功通过应用搅拌摩擦加工技术制备出了块体复合层和表面复合层。

（3）制备细晶超塑性材料

经过超塑性成型以后的工件不会再存在由于硬化而引起弹性残余应力，这样会使工件的尺寸稳定。超塑性成型可以降低材料的消耗而且简化了加工工序，通过这种方法来实现净成型。