摩擦焊:快速、灵活;焊接过程稳定并且可复验;焊接质量优异,不必依赖熟练焊工;可将准备工作量降到较低;无需焊剂或保护气体;对环境有利,不会产生焊接烟气或其它气体。摩擦焊是在压力作用下,利用被焊工件的相互摩擦产生的摩擦热,使被焊接金属面达到热塑化状态,通过金属间的扩散和再结晶实现连接的一种焊接方法。摩擦焊过程中材料在压力作用下相对摩擦,破坏了结合面上的氧化膜或其它污染层,同时摩擦产生的摩擦热使得接合面很快形成热塑性层,在随后的摩擦扭矩和轴向压力作用下,破碎的氧化物和部分塑性层被挤出接合面形成飞边,剩余的塑性金属就构成了焊缝金属,顶锻使得焊缝金属获得进一步的锻造,形成了质量良好的焊接接头。摩擦焊适于和其他先进的金属加工方法一起用于自动生产线。铜铝摩擦焊接订做商家
摩擦焊搅拌工具的成功设计是把搅拌摩擦焊应用在更大范围的材料和焊接更宽的厚度范围的关键。一般说来,摩擦焊搅拌工具包括两部分:搅拌探头和轴肩,而摩擦焊搅拌工具的材料通常都采用硬度远远高于被焊材料的材料制成,这样能够在焊接过程中将摩擦焊搅拌工具的磨损减至小值。在初期,摩擦焊搅拌工具形状的合理设计是获得良好机械性能焊缝的关键。关于摩擦焊搅拌工具的发展主要集中在两个方面:一个是带螺纹的摩擦焊搅拌工具,一个是带三个沟槽的摩擦焊搅拌工具。本质上,这两种搅拌探头都设计成锥体,较大减少了相同半径圆柱体搅拌探头的材料卷出量。铜铝摩擦焊接订做商家低耗:摩擦焊不需要特殊的焊接电源,所需能量为传统焊接工艺的20%左右。
摩擦焊搅拌工具包括主体部和搅拌针,主体部包括固定部和活动部,固定部的一端设置有连接部,活动部套设在连接部上且能够在连接部上往复移动,在连接部上还套设有弹性件,弹性件位于固定部与活动部之间,弹性件的弹力驱动活动部向远离固定部的方向移动;在连接部上远离固定部的一端上连接有紧固部,紧固部将活动部限定在连接部上;在弹性件驱动活动部向远离固定部的方向移动至极限位置时,紧固部位于活动部内;搅拌针连接在活动部上。摩擦焊搅拌工具包括依次连接的连接头,轴肩和搅拌针,轴肩与搅拌针的连接端面上设置有用于将焊料引流至搅拌针处的螺旋引流槽,螺旋引流槽由轴肩与搅拌针的连接处的呈螺旋状延伸至轴肩与搅拌针的连接端面的边缘。
通过两工件待接面之间相对旋转的摩擦运动产生焊接所需的热,摩擦焊是实现焊接的固态焊接方法。在压力作用下,是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下,利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热,使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间,材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎,在顶锻压力的作用下,伴随材料产生塑性变形及流动,通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料,充分发挥各种材料的特长,达到经济。
摩擦焊搅拌工具在顶锻过程中及顶锻后保压过程中,焊合区金属通过相互扩散与再结晶,使两侧金属牢固焊接在一起,从而完成整个焊接过程。在整个焊接过程中,摩擦界面温度一般不会超过熔点,故摩擦焊是固态焊接。利用焊件表面相互摩擦所产生的热,使端面达到热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接。搅拌摩擦焊多用于平板对接结构。目前,对于0.8~75毫米厚的铝合金都可以采用搅拌摩擦焊接。但实际工程应用中大多数工程焊接结构是采用型材或板材以角接方式构成的,由于搅拌摩擦焊主要是由轴肩与被焊接面摩擦产生热量,因此搅拌摩擦焊在角接结构中的应用受限制,甚至根本就不能直接进行角接结构的搅拌摩擦焊接。摩擦焊与闪光焊比较,节省电能80~90%左右,此外工件焊接余量小。铜铝摩擦焊接订做商家
摩擦焊焊接质量与转速﹑摩擦时间﹑摩擦压力﹑顶锻压力和工件顶锻变形量有关。铜铝摩擦焊接订做商家
随着外加电流从30A增加到150A,摩擦焊搅拌工具的较大磨损深度均呈现出逐渐减小趋势:其中具有柱状搅拌针的摩擦焊搅拌工具(1#、2#)在5组外加电流作用下的较大磨损深度均比锥形摩擦焊搅拌工具大(3#、4#、5#),较大磨损深度的减小速率经历了较快到平缓的变化过程:4#和5#摩擦焊搅拌工具的内凹轴肩外面表面与塑性材料接触充分,因此在该区域形成了环形磨损区。载流搅拌摩擦焊接通过复合外加电流内生电阻热以提高焊缝温度、降低塑性材料的热变形流变应力、增强材料流动性、降低摩擦焊搅拌工具与焊接材料间的相对滑动速度,从而减小摩擦焊搅拌工具在焊接过程中的机械载荷和磨损。铜铝摩擦焊接订做商家