飛機結(jié)構(gòu)件實現(xiàn)回填式攪拌摩擦點焊焊接

在制造金屬結(jié)構(gòu)的過程中，通常需要將兩個或三個以上的構(gòu)件組合起來，而構(gòu)件之間的組合則需要一定的連接方式。鉚接，焊接等連接方式被廣泛應用于航空航天，汽車等諸多領(lǐng)域.右側(cè)是ХХ飛機蒙皮、梁，汽車座椅都是通過鉚接的方式連接在一起，且鋁型材結(jié)構(gòu)件的焊接則需要防護措施的保護。

通俗的講，鉚接是指在幾塊固定的搭接的板上打孔，將鉚釘放入，然后將鉚釘鉚死最后將兩塊板連在一起的方法。鉚接不僅會增加結(jié)構(gòu)重量而且因局部打孔將引起應力集中。傳統(tǒng)熔化焊因焊縫溫度過高易引起焊接缺陷，如熱裂紋，氣孔，組織不均勻等，且在焊接過程中有飛濺。

對于航空航天設備來說，減輕重量意味著節(jié)約成本，減少缺陷意味著提高結(jié)構(gòu)質(zhì)量，能夠?qū)崿F(xiàn)這兩者完美結(jié)合的攪拌摩擦點焊工藝應運而生。攪拌摩擦點焊由攪拌摩擦焊發(fā)展而來的，在焊接過程中焊接溫度低于材料熔點，無飛濺，無噪音，是一種綠色無污染的固相連接方法。焊接所使用的攪拌頭由外部軸套，軸肩及攪拌針組成。在焊接之前，內(nèi)部軸肩與攪拌針處于軸套之上的安全位置；在焊接過程中，軸套緊壓試件，起到固定結(jié)構(gòu)的作用，軸肩開始下扎與此同時攪拌針往上運動，材料也隨之流動到攪拌針預留的空間，達到預定下扎深度后，軸肩回抽，攪拌針回填，使軸肩與攪拌針同時回到一個平面；焊后軸套上抬，軸肩與攪拌針同時回到原來的安全位置。

下圖是由常州蘭生公司的合作伙伴中航工業(yè)（中國攪拌摩擦焊中心）自主設計研發(fā)的攪拌摩擦點焊機上試驗得到的試件。焊點表面平整光滑，不存在匙孔；焊接不需扎透試件，確保試件的完整性。

　　如下是飛機地板梁的攪拌摩擦點焊試驗件。地板梁中間是1.5mm腹板、一側(cè)是置于下方的4mm厚T型櫞條組成，另一側(cè)由置于最上方的1.8mm厚的L型架與最下方的L櫞條組成。采用中航工業(yè)賽福斯特公司自主研制的攪拌頭，在攪拌摩擦點焊機上不僅可實現(xiàn)各種牌號鋁合金的的兩層搭接，我們也順利完成型架、腹板與櫞條的三層搭接，焊接厚度可達4mm左右！地板梁試件的成功焊接，不僅可部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)鉚接，以減輕飛機重量，同時為中國的航空材料連接方式起到了無可比擬的作用！

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