一种实现材料表面超细晶/纳米化的超声辅助半固态搅拌摩擦加工方法

摘要

一种实现材料表面超细晶/纳米化的超声辅助半固态搅拌摩擦加工方法，将板材水平放置在工作台上并用夹具装夹好；搅拌工具的搅拌针扎入板材表面，搅拌工具的固定轴肩不旋转，超声换能器的超声波通过搅拌工具的固定轴肩传递放大；搅拌针扎入速度为1～5mm/分，直到固定轴肩的端面与板材上表面接触后，沿垂直板材表面的方向继续下压0.1～0.3mm以便于超声波传递给板材的待加工部分；当搅拌工具达到设定的下扎深度时，搅拌针停止下扎且继续旋转1～8分钟，进行材料预热，然后搅拌工具沿着板材纵向方向从左至右往返梯次向前运动，直到整个板材表面加工完毕为止。本发明可实现铝合金、镁合金等板材表面改性，使得材料晶粒尺寸达到亚微米级或纳米级的细晶粒，大大提高了材料表面的性能。