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中文摘要
高熵合金（HEAs）是一类新型高性能材料，具有良好的力学性能、耐热性、高强度和耐腐蚀性等特点，广泛应用于国防、核能和航空航天等领域。该合金通过等量或大约等量混合五种或五种以上的合金元素制备而成。相比传统工程合金，高熵合金含有多种合金成分和较高的混合熵，因此具备更优异的力学性能。摩擦搅拌焊接（FSW）、旋转摩擦焊接（RFW）、扩散焊接（DB）和爆炸焊接（EW）等固态焊接（SSW）技术已被有效地应用于提高高熵合金焊缝的微观结构完整性和力学性能。高熵合金中间层可有效抑制有害金属间化合物的形成，并最大化高熵合金焊缝的力学性能。经验证，高熵合金可进行同种和异种材料的焊接，这进一步扩大了其工业应用。因此，本论文旨在对高熵合金（主要为CoCrFeNiMn和 AlxCoCrFeNi合金）固态焊接的当前研究现状、挑战和机遇以及主要方向进行综述。通过探讨高熵合金焊缝的相变、微观结构演变和力学性能，本文综述了高熵合金固态焊接中存在的最新问题、进展和未来展望。
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原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.dt.2023.08.001
主要结论
（1）经验证，摩擦搅拌焊接、旋转摩擦焊接、扩散焊接和爆炸焊接等固态焊接技术可实现高熵合金的同种和异种焊接。与熔焊技术相比，该固态焊接技术在减少焊接缺陷和金属间化合物的形成方面更具优势，同时增强了焊缝的强度。
（2）对高熵合金固态焊接的研究通常仅报告了室温和低温下的硬度和拉伸性能，忽略了其他必要的力学性能，而这些性能能够更好地验证高熵合金焊缝在关键工程应用中的适用性。未来研究方向包括高熵合金焊缝的高温力学性能、疲劳行为和断裂韧性。
（3）研究高熵合金焊缝的力学性能对实际工程应用至关重要。因此，实验室规模的结果必须经过验证，以满足实际工程应用的要求。特别是，在不同材料组合的高熵合金焊缝中，必须研究其耐腐蚀性和长期老化行为。
（4）研发新型摩擦搅拌焊接工具并最小化极端工具磨损是高温和高强度高熵合金摩擦搅拌焊接中的关键方面。在使用碳化钨-钴（WC-Co）工具过程中，会因磨损产生微小富钨或富铬颗粒，加速颗粒界面裂纹的扩大并降低焊缝强度。
（5）对高熵合金的旋转摩擦焊接研究非常少。然而，经验证，旋转摩擦焊接能够成功连接高熔点和高强度的高熵合金。旋转摩擦焊接焊缝晶粒细化和双晶强化程度高，因此具有优越的拉伸性能。为了评估和进一步提升高熵合金焊缝的力学性能，仍需对旋转摩擦焊接焊缝和线性摩擦焊接（LFW）等摩擦焊接方法进行更多研究。
（6）经验证，扩散焊接方法适用于高熵合金同种和异种材料的连接及其他工程合金系统。在扩散焊接时，使用合适的中间层可以有效管理和操控界面扩散和反应，避免金属间化合物的形成，并降低扩散焊接温度。
（7）对高熵合金爆炸焊接技术的研究非常有限。尽管应用于爆炸焊接的铝/高熵合金和铜/高熵合金双金属板已成功研发，但仍存在一些问题需要解决。为了使高熵合金适应爆炸焊接的焊接窗口，需要对高熵合金的力学性能和微观结构演变进行分析，如升温和较高应变率下的流动应力。此外，仍需对高熵合金的爆炸焊接技术进行更多研究，以扩大其在实际工程应用中的可行性。
（8）实现焊缝所需力学性能的一个常见方法是焊后热处理（PWHT）。目前，关于高熵合金焊缝焊后热处理的研究仍然很少。现有研究表明，焊后热处理对焊缝的微观结构和力学性能具有显著的正面影响。因此，通过选择最优的焊后热处理参数（加热和冷却速率、淬火介质和时间），可以实现焊缝区域所需的微观结构，并提高高熵合金焊缝的力学性能。
（9）结合实验研究和基于实验数据修正模型的高熵合金焊缝热力学和动力学建模将有助于了解焊缝形成过程中的机制。这将显著推动研究过程理论基础的创建，但具体内容迄今尚未发布。
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编辑：陈微，曹文丽
审核：田丽
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简介
《Defence Technology》是由中国兵工学会主办的科技类综合性学术期刊，目前已被SCI、EI、Scopus、中国科技核心期刊数据库、中国引文数据库核心版和瑞典开放获取指南等多家数据库收录，期刊主要发表基础理论、应用科学和工程技术领域高水平原创性学术论文，包括理论研究、数值模拟和实验研究类文章。
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