激光表面预处理后的固态焊接是一种固态精密焊接新技术.该文以40Cr/T10A钢激光预处理后的固态焊接为研究对象,在前期研究的基础上,重点探讨了升温保温过程中接头区的焊合率、连接强度及显微组织的变化.试验表明:在780℃、56.6MPa预压应力下,接头区焊合率随着升温时间的延长而不断增大;在升温后保温2min时,焊后试样的拉伸强度可达母材强度.试验证实了固态焊接接头形成所需的塑性变形在固态焊接的加热过程中即可被满足,这种塑性变形来源于受约束试样在加热过程中因热膨胀不能进行而产生的等效压缩变形(Equivalent Plastic Compressive Deformation).等效压缩变形在许多固态焊接中都存在,它在接头形成过程中起了非常重要的作用.该文对等效压缩变形进行了系统深入地理论探讨和试验研究,对受约束焊件加热过程中的应力应变进行了分析,提出了等效压缩应变的一般表达式,并对影响等效压缩变形的主要因素进行了试验研究,对等效压缩变形在固态焊接接头形成中的作用以及在实际固态焊接中如何利用等效压缩变形也进行了初步的探讨.研究表明:等效压缩应变可用试样升温保温过程中累积的塑性压缩总应变εEPCD表示,其表达式一般为:εEPCD=ε<0><,p>+ε<,tr>+ε<,tp>+εc+△ε p,即等效压缩变形是受约束焊件因热胀冷缩效应而产生的压缩塑性应变ε<0><,p>、固态相变前后参与相的比容变化导致的相变应变ε<,tr>、固态相变在外力作用下产生的相变塑性应变ε<,tp>、蠕变应变ε<,c>以及预压应力作用下受约束焊件因热胀冷缩效应导致的塑性应变增量△ε<,p>综合作用的结果.在影响等效压缩变形的各因素中,焊接温度有较大影响,当焊接温度在Ac<,1>以下及Ac<,3>以上时,等效压缩应变随焊接温度的升高呈线性增大,在Ac<,1>~Ac<,3>之间时,等效压缩应变随焊接温度的升高而增幅明显增大;预压力或约束压力对等效压缩变形也有较大影响,等效压缩应变随预压应力的增大呈线性增大,且温度愈高,等效压缩应变增大愈明显;加热时间的影响表现为在焊件升温和透热过程中等效压缩应变随加热时间的延长近似呈线性增大,在保温初期近似呈S形增大,此后增大甚微;在相同工艺条件下,试样体积增大时,等效压缩应变相应减小;焊接前试样显微组织晶粒越细、不平衡度越大,等效压缩应变也越大.研究还表明,在固态焊接整个加热过程中始终存在着的等效压缩变形,在实现焊接面紧密接触、破膜、消除焊接缺陷、促进扩散等方面起着重要作用.在实际的固态焊接中,可以通过对等效压缩变形影响因素的调控,实现对许多现有固态焊接工艺的优化或开发新的固态焊接技术.该研究还丰富了固态焊接理论.