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攪拌摩擦焊技術(shù)(friction stirwilding. FSW)是一項(xiàng)固相連接新技術(shù)。攪拌摩擦焊接過(guò)程中的主要熱量來(lái)源是摩擦熱與塑性變形能量。焊接起始階段，由于攪拌頭與接頭金屬之間屬于“冷”接觸，因而摩擦熱起主要作用。穩(wěn)定焊接階段.由于接頭金屬已經(jīng)充分塑性軟化，軟化金屬隨著攪拌頭的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移.形成連續(xù)的塑性流。從而使攪拌頭與接頭金屬之間的摩擦熱減少，所以塑性變形能起著維持?jǐn)嚢枘Σ梁附舆^(guò)程正常進(jìn)行的重要作用。攪拌摩擦焊接過(guò)程中沒(méi)有金屬熔化，焊接溫度比較低，因而是一個(gè)固態(tài)焊接過(guò)程。并且焊接過(guò)程中伴隨著強(qiáng)烈的摩擦、 碾壓與粉碎作用。釆用攪拌摩擦焊接技術(shù)焊接鋁合金，能夠避免因接頭金屬熔化造成的氣孔、裂紋等冶金缺陷，并對(duì)接頭表面氧化膜有一定粉碎作用。攪拌摩擦焊為現(xiàn)代船舶制造提供了新的連接方法。廣東鋁板攪拌摩擦焊氣動(dòng)夾具

攪拌摩擦焊是一種連續(xù)的、純機(jī)械的新型固相連接技術(shù)，攪拌摩擦焊工作原理圖如圖1所示4°，其中攪拌頭主要由軸肩和攪拌針組成，根據(jù)待焊工件的材料、厚度和結(jié)構(gòu)等焊接時(shí)需要選用不同形式的軸肩和攪拌針，攪拌針長(zhǎng)度一般略小于被焊接工件的厚度。 攪拌摩擦焊焊接過(guò)程中，攪拌針通過(guò)攪拌、摩擦使焊縫金屬材料熱塑化、熱塑化材料在攪拌頭的旋轉(zhuǎn)摩擦作用下由攪拌針的前部向后部轉(zhuǎn)移過(guò)渡，過(guò)渡后的熱塑化金屬在攪拌軸肩的作用下受到了擠壓和鍛造，終得到了由精細(xì)的鍛造組織構(gòu)成的焊縫接頭，由于整個(gè)焊接過(guò)程中被焊接金屬材料沒(méi)有經(jīng)過(guò)“熔化-凝固”過(guò)程，所以得到的是優(yōu)異的固相接頭連接。 攪拌摩擦焊縫組織不存在熱裂紋、液化裂紋、氫氣孔等在熔化焊接工藝中經(jīng)常存在的焊接缺陷；焊接接頭可以采用對(duì)接、搭接或丁字接頭等多種形式；接頭強(qiáng)度可以達(dá)到或接近母材強(qiáng)度、對(duì)于2000和6000系列鋁合金，通過(guò)焊后時(shí)效處理可以提高接頭強(qiáng)度，6082-T4鋁合金母材、攪拌摩擦焊接頭以及時(shí)效處理后的攪拌摩擦焊接頭性能比較見表151。不經(jīng)過(guò)時(shí)效處理的攪拌摩擦焊接頭已經(jīng)接近母材強(qiáng)度；時(shí)效處理以后，接頭強(qiáng)度提高，并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)母材強(qiáng)度。廣東復(fù)雜空間曲線攪拌摩擦焊攪拌摩擦焊已經(jīng)在船舶鋁合金預(yù)成形壁板結(jié)構(gòu)件上得到成功應(yīng)用。

攪拌摩擦焊接技術(shù)與摩擦焊接技術(shù)有什么區(qū)別？攪拌摩擦焊接技術(shù)與摩擦焊接技術(shù)的區(qū)別主要在于焊接過(guò)程是否有第三方工具參與。攪拌摩擦焊接技術(shù)是由機(jī)床驅(qū)動(dòng)攪拌頭旋轉(zhuǎn)并扎入兩個(gè)被焊材料接縫后向前移動(dòng)完成焊接的；摩擦焊接技術(shù)是由機(jī)床驅(qū)動(dòng)兩個(gè)被焊材料相互旋轉(zhuǎn)、線性摩擦、震動(dòng)摩擦完成焊接的。攪拌摩擦焊接技術(shù)主要用于平面一維、平面二維、曲面三維焊縫的焊接；摩擦焊接技術(shù)主要用于圓柱棒材旋轉(zhuǎn)摩擦焊接、厚板材料的線性焊接。

汽車鋁合金的焊接性： 鋁及鋁合金材料長(zhǎng)期暴露在空氣中，容易在金屬表面形成致密的氧化膜，雖然鋁的熔點(diǎn)比較低（600℃左右），但是表面氧化膜的熔點(diǎn)卻較高（2050℃），并且氧化膜的密度為純鋁密度的1.4倍，基于以上原因，鋁合金氧化膜的存在為此類材料的熔化焊接造成了很大的困難，為此，采用熔化焊，通常需要在焊前對(duì)鋁合金進(jìn)行嚴(yán)格的氧化膜清理工作；但如果采用新型的攪拌摩擦焊技術(shù)，焊接過(guò)程中伴隨著攪拌頭的攪拌、擠壓、粉碎、彌散等連續(xù)的機(jī)械作用，可以自動(dòng)鋁合金表面氧化膜，而不需要在焊前進(jìn)行嚴(yán)格的清理工作。 鋁合金焊接中另外一個(gè)重要缺陷是氫氣孔，氫在液態(tài)鋁中的溶解度很高，而在固態(tài)鋁中的溶解度降低，采用熔焊方法焊接鋁及其合金，由于工件表面有油污或者不干燥，焊接時(shí)焊縫金屬中容易吸附大量的氫；當(dāng)熔化焊縫冷卻時(shí)，那些來(lái)不及析出的氫氣就容易形成氫氣孔；如果采用攪拌摩擦焊來(lái)焊接鋁合金材料，基于攪拌摩擦焊技術(shù)本身固相焊接特點(diǎn)以及焊接過(guò)程中軸肩對(duì)焊縫金屬的頂鍛和自密封保護(hù)作用，焊接過(guò)程中焊縫不會(huì)吸附大量的氫，也不會(huì)在焊縫中形成氫氣孔缺陷。整合技術(shù)和制造資源，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同服務(wù)于全球工業(yè)制造業(yè)。

1、攪拌摩擦焊是一項(xiàng)區(qū)別于熔化焊和機(jī)械連接的新型焊接技術(shù)； 2、基于成本降低、重量減少以及優(yōu)越的接頭性能等方面的諸多優(yōu)點(diǎn)，攪拌摩擦焊在飛機(jī)制造工業(yè)中的應(yīng)用將具有巨大的潛在性。 3、攪拌摩擦焊技術(shù)的出現(xiàn)，為飛機(jī)的設(shè)計(jì)及制造提供了新的方法和途徑。 4、世界范圍的航宇工業(yè)正在探索擴(kuò)大攪拌摩擦焊技術(shù)在飛機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和空間飛行器上的應(yīng)用。 攪拌摩擦焊在飛機(jī)制造領(lǐng)域的諸多研究，預(yù)示著此技術(shù)在飛機(jī)制造領(lǐng)域?qū)?huì)有更很多的應(yīng)用。 縮比焊接件的壓縮試驗(yàn)：近期研究結(jié)果表明，攪拌摩擦焊具有相當(dāng)好的工藝重復(fù)性和寬的工藝窗口、在轉(zhuǎn)速波動(dòng)-20%~+40%和焊接速度波動(dòng)-33%～+100%的條件下，還能夠得到優(yōu)良的接頭；被焊零件的變形很小、對(duì)于長(zhǎng)度為1500mm 的零件Z大變形量2mm；經(jīng)過(guò)X射線和“相矩陣”超聲波掃描無(wú)損檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氣孔和裂紋；對(duì)縮比件的試驗(yàn)表明，焊接件的壓縮強(qiáng)度可以達(dá)到母材金屬的96%。盡管這些結(jié)果表明攪拌摩擦焊在中心翼盒中的應(yīng)用很成功，但還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證和飛行測(cè)試。攪拌摩擦焊代替熔焊可實(shí)現(xiàn)鋁合金結(jié)構(gòu)件的制造和現(xiàn)場(chǎng)裝配，消除熔焊時(shí)的裂紋、氣孔等缺陷，獲得無(wú)缺陷接頭。東莞攪拌摩擦焊匙孔

攪拌摩擦焊為船舶制造中鋁合金結(jié)構(gòu)件的連接提供了ZUI佳方案。廣東鋁板攪拌摩擦焊氣動(dòng)夾具

近些年來(lái)，高速鐵路在我國(guó)發(fā)展速度較快，高速列車的制造技術(shù)也得到了大力發(fā)展，列車車體的制造材料實(shí)現(xiàn)了從碳鋼到不銹鋼、鋁合金的轉(zhuǎn)變。 6000系鋁合金具有中等強(qiáng)度、優(yōu)異的成形性和耐蝕性，是目前鋁合金車體應(yīng)用量ZUI大的鋁合金，然而， 使用熔化焊方法焊接鋁合金，易出現(xiàn)氣孔、焊接熱 裂紋及軟化等焊接缺陷；攪拌摩擦焊與傳統(tǒng)熔焊法相比，具有焊接接頭外觀平整、性能優(yōu)良、焊后殘余應(yīng)力和變形小，無(wú)煙塵、無(wú)輻射，不需焊絲、 不需氣體保護(hù)、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)申，人們?cè)贔SW研究和實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管這種方法本身可以獲得高質(zhì)量的接頭，但是焊接工藝參數(shù)選取不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷，使接頭質(zhì)量的下降，在這種情況下，實(shí)現(xiàn)接頭質(zhì)量的控制和預(yù)測(cè)是FSW的工業(yè)化應(yīng)用亟待解決的問(wèn)題。廣東鋁板攪拌摩擦焊氣動(dòng)夾具

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