搅拌摩擦焊通常由如下四个步骤构成;1:机械能转化为热能;2:材料塑性变形;3:热塑性下的锻压力;4:分子间扩散再结晶。摩擦焊相较传统熔焊大的不同点在于整个焊接过程中,待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点,即金属是在热塑性状态下实现的类段态固相连接。相对传统熔焊,摩擦焊具有焊接接头质量高——能达到焊缝强度与基体材料等强度,焊接效率高、质量稳定、一致性好,可实现异种材料焊接等。搅拌摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料,包括金属、部分金属基复合材料、 陶瓷及塑料。由于其生产率高、质量好获得了工程应用,但焊接的对象主要是回转形零件,虽然也有 其它形式的摩擦焊技术出现,以克服被焊工件几何形状的限制或提高生产率,如相位摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊等,但实际应用很少。搅拌摩擦焊在焊接速度、自动化程度、热输入与变形、环保性、搅拌头耐用性、焊接质量以及智能化发展等方面均表现出较高的效率优势。这些优势使得搅拌摩擦焊在航空航天、造船、车辆制造等工业领域得到了广泛应用,并推动了相关行业的快速发展。搅拌摩擦焊接过程中产生的热影响区可以通过合理的工艺参数调整和控制来减小。江苏台式搅拌摩擦焊机费用
在现代工业领域,焊接技术以其独特的优势,在金属连接领域发挥着至关重要的作用。其中,搅拌摩擦焊机以其高效、精确和环保的特性,正逐渐成为焊接领域的新宠。搅拌摩擦焊机,顾名思义,是通过搅拌摩擦的方式实现金属材料的连接。这种焊机利用特制的搅拌头,在高速旋转的同时,对工件进行压力和摩擦力的作用,使工件在接触面产生塑性流动和扩散,然后实现焊接。相较于传统的焊接方式,搅拌摩擦焊接无需使用焊接材料,如焊丝或焊条,从而避免了焊接过程中可能产生的气孔、夹渣等缺陷。搅拌摩擦焊在焊接速度、自动化程度、热输入与变形、环保性、搅拌头耐用性、焊接质量以及智能化发展等方面均表现出较高的效率优势。这些优势使得搅拌摩擦焊在航空航天、造船、车辆制造等工业领域得到了广泛应用,并推动了相关行业的快速发展。江苏台式搅拌摩擦焊机费用搅拌摩擦焊机对于汽车制造行业意义重大,可焊接轻量化车身部件,提升汽车性能和燃油经济性。
焊接质量高:搅拌摩擦焊的焊接接头热影响区小,残余应力低,焊接工件不易变形,从而保持了材料原有的机械性能。焊缝界面结构致密,具有高质量的焊接特点。材料兼容性:搅拌摩擦焊能够焊接多种金属材料,包括铝合金、钛合金、镁合金等,以及镍、锆合金等非金属材料,兼容范围。高效节能:搅拌摩擦焊的操作过程容易实现机械化、自动化,设备简单,能耗低,功效高。只在焊接区产热,没有焦耳热损失,焊接热效率高。环保安全:搅拌摩擦焊过程安全、无污染、无烟尘、无辐射,对作业环境要求低,符合现代环保要求。无需保护气体和填充材料:搅拌摩擦焊在焊接过程中无需添加焊丝,焊铝合金时不需焊前除氧化膜,也不需要保护气体,降低了成本。适合特殊材料:搅拌摩擦焊能够焊接热裂纹敏感的材料,并适合异种材料的焊接,为特殊材料的连接提供了解决方案。
搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状(如带螺纹圆柱体)的搅拌针(welding pin)伸入工件的接缝处,通过焊头的高速旋转,使其与焊接工件材料摩擦,从而使连接部位的材料温度升高软化。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图所示。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上,焊头边高速旋转,边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌,焊头的肩部与工件表面摩擦生热,并用于防止塑性状态材料的溢出,同时可以起到去除表面氧化膜的作用。搅拌摩擦焊接技术对于提高产品的整体性能和降低成本具有重要意义。
1、与MIG焊相反,焊缝焊后会有一定的凹陷,在接头设计时要特别注意,以保证缝有足够的安全冗余;2、FSW适合单层板平对接焊接,而角接接头就会受到限制,接头形式必须特殊设计;3、焊接时需要对焊缝施加大的压力,限制了FSW技术在机器人等轻便设备上的应用;4、焊接结束时搅拌头的回抽会在焊缝中残留搅拌指棒的孔,焊接工艺上需要添加引焊板或退出板;5、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;6、在焊缝背面必须加一耐摩擦的垫板,受该特点影响,对型材的拼接焊产生了不小的限制;7、接头的错边量及间隙大小必需严格控制,所以焊前零件的加工准备要求比MIG焊要严格许多。搅拌摩擦焊机操作简便,能有效降低焊接成本。江苏台式搅拌摩擦焊机费用
搅拌摩擦焊机的结构紧凑,占地面积小,适合各种生产环境的使用。江苏台式搅拌摩擦焊机费用
限制线精加工外表起皮或起丝呈皮状或丝状出现在焊缝的外表。该缺点的产生是很多的金属产热,堆集于焊缝的表层金属,使得表层的局部金属达到熔化状态,在焊接过程中逐渐冷却呈皮状或丝状分布于焊缝外表。控制措施:优化焊接参数,降低转速,提高焊速。3、搅拌摩擦焊加工外表鼓皮通常在FSW焊后热处理之后出现,位于焊缝外表0.3mm以内的杂质鼓包。摩擦焊接设备焊缝鼓包是因为焊缝外表氧化膜夹杂在热处理过程中因为温度的升高,杂质物分化膨胀构成。控制措施:焊前将氧化膜或油污整理洁净。4、搅拌摩擦焊加工背部焊瘤表现为焊缝别不的金属向外凸出。构成的原因是因为拌和针顶部与焊缝底部的间隙过小,摩擦焊接或产品装配时,焊缝底部存在较大间隙,导致焊接过程中,拌和针的轴向揉捏力揉捏底部的金属向焊縫底部凸出,出现焊瘤状。控制措施:确保被焊资料与工装良好贴台,确保间隙尽量小,略微减小拌和针的长度。江苏台式搅拌摩擦焊机费用