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武汉三虹重工科技有限公司_多种金属搅拌摩擦焊_搅拌摩擦焊

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武汉三虹重工科技有限公司
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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接头焊缝的极限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。


搅拌摩擦焊的技术优势

1.焊接为固相焊接过程,焊缝力学性能高:无气孔、无合金元素烧损、无热裂纹;接头强度超过大多数熔化焊接头,并且接头的性能一致性良好。

2.焊接过程简单:搅拌摩擦焊类似于完全的机械加工过程,无需焊接准备过程,设备维护简单。并且是完全自动化操作;无需焊接保护气和填丝;对焊接装配和焊前清理要求不高,可在任意位置施焊。

3.不会污染环境:没有弧光、烟尘和飞溅物危害;无紫外线和电磁辐射危害;较低的能量消耗;无噪音,加工过程几乎完全在安静状态下进行。

4.不易变形,焊材变形只是传统熔化焊的十二分之一。


摩擦焊原理

在压力作用下,被焊界面通过相对运动进行摩擦时,机械能转变为热能,所产生的摩擦加热功率与摩擦因数,摩擦压力,摩擦相对运动速度几个因数成正比关系;

对于给定的材料,在足够的摩擦压力和足够的运动速度条件下,被焊材质温度不断上升,伴随着摩擦过程的进行,工件亦产生一定的变形量,在适当的时刻,停止工作间的相对运动,同时施加较大的顶锻力并维持一定的时间(称为维持时间),即可实现材质间的固相连接。连接驱动摩擦焊过程可分为6个阶段:

1.初始摩擦阶段

2.不稳定摩擦阶段

3.稳定摩擦阶段

4.停车阶段

5.纯顶锻阶段

6.顶锻维持阶段


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