摩擦焊是当今国外航空工业中广泛使用的一种先进的焊接技术,其焊缝具有超细等轴晶粒组织,接头强度等于甚至稍高于母材的强度,这对于提高发动机的推重比、使用性能、寿命和可靠性都是非常重要的。本文对某型航天器涡轮发动机上低压涡轮转子(材料为铸造镍基高温合金K24)与轴(材料为锻造的不锈钢1Cr11Ni2W2MoVA)的摩擦焊接工艺进行了研究。该低压涡轮转子与轴原工艺采用扩散焊连接,但由于一些原因,我公司采用摩擦焊代替扩散焊来连接该低压涡轮转子与轴。本文分析了摩擦焊工艺代替扩散焊工艺的可行性,并详细论述了这两种材料的连续驱动摩擦焊试验研究过程。本文详细分析了焊接接头结构的设计、夹具的分布、工艺参数的选择等方面的问题。通过摩擦焊与扩散焊焊接头性能对比试验和研究,发现前者具有一定的优势。研究结果表明,K24与1Cr11Ni2W2MoVA两种材料是可以采用摩擦焊工艺完成连接的。通过大量试验,摸索出K24与1Cr11Ni2W2MoVA异种材料焊接时保证接头质量的最佳缩短量范围(≥6mm),同时确定出低压涡轮转子与轴的摩擦焊质量检验标准。在抽检过程中发现未填满缺陷。针对这个问题,开展了不合格原因分析和接头结构的进一步改进。最后成功地解决了这一问题,并进一步优化了焊接参数,同时通过改变接头形状和尺寸,解决了飞边大的问题。通过试验研究,总结、优化出最佳焊接参数。采用这些参数,焊接的实际零件效果良好,已成功运用到实际生产中。