攪拌摩擦焊接的特點

發(fā)布日期:2012-11-01    蘭生客服中心    瀏覽:5307

  攪拌摩擦焊由于它是一種固相連接,所以與其他焊接方法相比具有很多的優(yōu)越性。攪拌摩擦焊的優(yōu)點如下:

  (1)攪拌摩擦焊是一種高效、節(jié)能的連接方法對于厚度為12.5mm的6XXX系列的鋁合金材料的攪拌摩擦焊,可單道焊雙面成型,總功率輸入約為3kw;焊接過程不需要填充焊絲和惰性氣體保護;焊前不需要開坡口和對材料表面作特殊的處理。

  (2)焊接過程中母材不熔化有利于實現(xiàn)全位置焊接以及高速連接。

  (3)適用于熱敏感性很強及不同制造狀態(tài)材料的焊接熔焊不能連接的熱敏感性強的硬鋁、超硬鋁等材料可以用攪拌摩擦焊得到可靠連接;可以提高熱處理鋁合金的接頭強度;焊接時不產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷;可以防止鋁基復(fù)合材料的合金和強化相的析出或溶解;可以實現(xiàn)鑄造/鍛壓以及鑄造/軋制等不同狀態(tài)材料的焊接。

  (4)接頭無變形或變形很小由于焊接變形很小,可以實現(xiàn)精密鋁合金零部件的焊接。

  (5)焊縫組織晶粒細化接頭力學(xué)性能優(yōu)良焊接時焊縫金屬產(chǎn)生塑性流動,接頭不會產(chǎn)生柱狀晶等組織,而且可以使晶粒細化,焊接接頭的力學(xué)性能優(yōu)良,特別是抗疲勞性能。

  (6)易于實現(xiàn)機械化、自動化可以實現(xiàn)焊接過程的精確控制,以及焊接規(guī)范參數(shù)的數(shù)字化輸入、控制和紀錄。

  (7)攪拌摩擦焊是一種安全的焊接方法與熔焊方法相比,攪拌摩擦焊過程沒有飛濺、煙塵、以及弧光的紅外線或紫外線等有害輻射對人體的危害等。

  隨著攪拌摩擦焊技術(shù)的研究和發(fā)展,攪拌摩擦焊在應(yīng)用領(lǐng)域的限制得到很好解決,但是受它本身特點限制,目前攪拌摩擦焊仍存在以下問題:

  (1)焊縫無增高在接頭設(shè)計時要特別注意這一特征。焊接角接接頭受到限制,接頭形式必須特殊設(shè)計。

  (2)需要對焊縫施加大的壓力,限制了攪拌摩擦焊技術(shù)在機器人等設(shè)備上的應(yīng)用。

  (3)焊接結(jié)束由于攪拌頭的回抽在焊縫中往往殘留攪拌指棒的孔,所以必要時,焊接工藝上需要添加“引焊板或退出板”。

  (4)被焊零件需要由一定的結(jié)構(gòu)剛性或被牢固固定來實現(xiàn)焊接;在焊縫背面必須加一耐摩擦力的墊板。

  (5)要求對接頭的錯邊量及間隙大小必需嚴格控制

  (6)目前只限于對輕金屬及其合金的焊接。

  總之,與熔焊相比,它是一種高質(zhì)量、高可靠性、高效率、低成本的綠色連接技術(shù)。

  目前,攪拌摩擦焊已經(jīng)可以焊接全部牌號的鋁及其合金,如1000系列(純鋁)、2000系列(AL-Cu合金)、3000系列(AL-Mn合金)、4000系列(AL-Si合金)、5000系列(AL-Mg合金)、6000系列(AL-Mg-Si合金)、7000系列(AL-Zn合金)、8000系列(其它鋁合金)。也已實現(xiàn)鋁基復(fù)合材料以及鑄材和鍛壓板材的鋁合金攪拌摩擦焊。鋁合金攪拌摩擦焊的可焊厚度從初期的1.2~12.5mm,現(xiàn)已在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用攪拌摩擦焊成功地焊接了厚度為12.5~25mm鋁合金。并且已實現(xiàn)單面焊的厚度達50mm、雙面焊可以焊接70mm的鋁合金。

  攪拌摩擦焊也適用于鈦合金、鎂合金、銅合金、鐵合金等材料的連接。

  針對不同的零部件和應(yīng)用對象,開發(fā)研制了系列的攪拌摩擦焊專用設(shè)備,并且在航空、航天、船舶、汽車等制造領(lǐng)域得到應(yīng)用。設(shè)備主要由機械部分、主軸驅(qū)動系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、高精度焊接平臺及焊接夾具、控制系統(tǒng)、位置傳感系統(tǒng)等組成。

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