专注摩擦焊的分类

    搅拌摩擦焊的英文是FrictionStirWelding缩写为FSW，于1991年由英国焊接研究所（TWI）发明的。它是利用间接摩擦热实现板材的连接。这种方法打破了原来摩擦焊只限于圆形断面材料焊接的概念，是上个世纪末本世纪初***的铝及其合金的焊接技术。自从搅拌摩擦焊发明以来，搅拌摩擦焊技术在世界各国突然兴起，得到***的关注和深入的研究，并向生产适用化发展，特别是针对铝合金材料，世界范围的研究机构、学校以及大公司都对此进行了深入细致的研究和应用开发，并且在诸多制造工业领域得到了成功应用。本文详细介绍了搅拌摩擦焊原理、特点，并且针对铝及其合金的搅拌摩擦焊的工艺及应用作了详细的阐述。一、搅拌摩擦焊的原理搅拌摩擦焊的原理如图1-1所示。它是利用带有特殊形状的硬质搅拌指棒的搅拌头旋转着插入被焊接头，与被焊金属摩擦生热，通过搅拌摩擦，同时结合搅拌头对焊缝金属的挤压，使接头金属处于塑性状态，搅拌指棒边旋转边沿着焊接方向向前移动，在热-机联合作用下形成致密的金属间结合，实现材料的连接。图1－1搅拌焊的原理搅拌头由特殊形状的搅拌指棒和轴肩组成。搅拌指棒的长度等于板厚，但一般情况下，它的长度比母材的厚度稍短一些。摩擦焊设备参数咨询苏州市益五。专注摩擦焊的分类

    而轴肩的直径大于搅拌指棒的直径。搅拌头的轴肩的作用：一是可以保证搅拌指棒插入的深度；其次是轴肩与被焊材料的表面紧密接触，防止处于塑性状态的母材表面的金属排出而造成的损失和氧化；三是与母材表面摩擦生热，提供部分焊接所需要的搅拌摩擦热。FSW接头焊缝的比较大宽度决定于摩擦搅拌棒肩部直径大小。搅拌摩擦焊要求特殊形状的搅拌指棒，一般要用具有良好耐高温力学和物理特性的抗磨损材料制造。对于铝及其合金等轻型合金材料，在焊接过程中搅拌头的磨损程度很小。焊接过程中，因为搅拌头对焊接区域的材料具有向下挤压和侧向挤压的倾向，所以被焊工件要夹装背垫和夹紧固定，以便承受搅拌头施加的轴向力、纵向力（沿着焊接方向）以及侧向力。通过研究，在对接接头中，搅拌摩擦焊对焊接接头形状、清洁度以及接头装配间隙均有较大的工艺裕度，如搅拌摩擦焊对接焊时在接头间隙为厚度10％的条件下，同样可以得到优良的焊接接头。二、搅拌摩擦焊的特点搅拌摩擦焊由于它是一种固相连接，所以与其他焊接方法相比具有很多的优越性。1.搅拌摩擦焊的优点（1）搅拌摩擦焊是一种***、节能的连接方法对于厚度为，可单道焊双面成型，总功率输入约为3kw。专注摩擦焊的分类苏州市益五机械为您介绍摩擦焊设备的特点。

航空航天搅拌摩擦焊工艺技术有哪些？搅拌摩擦焊工艺技术之——曲面：

   锥面焊接是一种空间曲面结构焊接技术，主要应用于火箭前端锥段等结构的焊接。我司针对锥面焊接的特殊要求，研制开发五轴联动设备，并开发了相应的工艺，成功实现了锥面空间复杂曲面的焊接，焊接接头性能完全能满足使用要求，为火箭壳体、雷达面板、飞机蒙皮等 曲面结构的焊接奠定了基础。

航空航天搅拌摩擦焊工艺技术有哪些？

航空航天搅拌摩擦焊工艺技术之——厚板：

  对于厚板较大的材料，搅拌摩擦焊可以避免普通熔焊所面临的的多道焊接的问题，大幅度提高焊接效率；同时可以减少焊接热输入，提高接头性能。目前，我司已成功实现100mm铝合金(单面）、35mm铜合金（单面）等大厚度材料的焊接问题，接头性能满足使用要求并优于常规熔焊的接头性能，为进一步拓展FSW的应用领域奠定了基础。

    搅拌摩擦焊仍存在以下问题：（1）焊缝无增高在接头设计时要特别注意这一特征。焊接角接接头受到限制，接头形式必须特殊设计。（2）需要对焊缝施加大的压力，限制了搅拌摩擦焊技术在机器人等设备上的应用。（3）焊接结束由于搅拌头的回抽在焊缝中往往残留搅拌指棒的孔，所以必要时，焊接工艺上需要添加“引焊板或退出板”。（4）被焊零件需要由一定的结构刚性或被牢固固定来实现焊接；在焊缝背面必须加一耐摩擦力的垫板。（5）要求对接头的错边量及间隙大小必需严格控制（6）目前只限于对轻金属及其合金的焊接。总之，与熔焊相比，它是一种高质量、高可靠性、***率、低成本的绿色连接技术。目前，搅拌摩擦焊已经可以焊接全部牌号的铝及其合金，如1000系列（纯铝）、2000系列（AL-Cu合金）、3000系列（AL-Mn合金）、4000系列（AL-Si合金）、5000系列（AL-Mg合金）、6000系列（AL-Mg-Si合金）、7000系列（AL-Zn合金）、8000系列（其它铝合金）。也已实现铝基复合材料以及铸材和锻压板材的铝合金搅拌摩擦焊。铝合金搅拌摩擦焊的可焊厚度从初期的～，现已在工业生产中应用搅拌摩擦焊成功地焊接了厚度为～25mm铝合金。并且已实现单面焊的厚度达50mm、双面焊可以焊接70mm的铝合金。摩擦焊设备的分类有哪些，接下来苏州市益五机械为您介绍。

    搅拌摩擦焊也适用于钛合金、镁合金、铜合金、铁合金等材料的连接。针对不同的零部件和应用对象，开发研制了系列的搅拌摩擦焊**设备，并且在航空、航天、船舶、汽车等制造领域得到应用。设备主要由机械部分、主轴驱动系统、液压系统、高精度焊接平台及焊接夹具、控制系统、位置传感系统等组成。一影响FSW焊接的因素影响FSW焊接过程稳定性和焊接质量的因素，主要有搅拌头的形状、搅拌头的位置、搅拌头的转速、焊接速度、接头精度以及材料拘束等。表2-1列出了影响FSW焊的主要工艺因素和它们的内容要点表2-1搅拌摩擦焊的工艺因素1.搅拌指棒的材质及形状(1)搅拌指棒的材质由于搅拌指棒要产生并承受摩擦热，高温剪切强度是搅拌指棒根部必须考虑的一个很重要的因素。目前英国焊接研究所采用工具钢来制作搅拌指棒，例如TWI的Nicholas采用工具钢AISI-H13。日本采用了SUS440马氏体不锈钢以及工具钢SKD61作为搅拌指棒的材料。从搅拌指棒的高温强度出发，目前搅拌摩檫焊只能焊接铝、镁及其合金和铜合金等。随着搅拌指棒的材质不断开发，可以预见会有更多的材料适用于搅拌摩檫焊焊接。(2)搅拌指棒的形状搅拌指棒的形状为单纯圆柱形或加工成稍带锥形的圆柱形。苏州市益五机械为您提供摩擦焊设备。淮安摩擦焊出售

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    也有得把单纯圆柱形加工成螺纹牙型或浅牙形，而端部形状一般为半球形。TWI采用FSW焊接75m特大厚板时，采用的搅拌头表面如图2-2（a）所示，切削成螺纹牙型的螺旋沟，目的是增加对被焊金属的搅拌力。图2-2（b）所示为较为复杂形状的搅拌指棒。图1-2新的搅拌头2.搅拌头肩部的形状和材质如图1-3所示，搅拌头的肩部不是平面状，而是稍带凹面的形状，凹的程度应通过实践来确定。这种肩部形状在旋转摩檫时，会促进其正下方母材表面金属的塑性流动，增强混合搅拌效果。图1-3搅拌头的肩部形状因为搅拌头的肩部是产热之处，可采用热传导率低的二氧化锆作为肩部材料；而有的搅拌头为整体钢制。它与采用通常一体型全钢制搅拌头相比，向搅拌头传导的热减少，即减少了热损失；而且在相同条件下也不会增加FSW热影响区的宽度。在FSW高速焊时，肩部的发热量增加了30-70%。只有当肩部材质为二氧化锆时，向搅拌头侧的热传导会得到有效的***，该搅拌头才适用于高速FSW焊接。3.搅拌头的寿命搅拌头的寿命主要是以搅拌指棒根部的损伤为衡量标准。由于搅拌指棒根部易发生高温疲劳或剪切破坏，而造成损伤。初步试验结果表明，搅拌头的材质、形状、被焊工件的板厚各异以及焊接工艺参数不同。专注摩擦焊的分类

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