攪拌摩擦焊簡介

　　摩擦焊是利用工件端面相互運動、相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部達到熱塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種方法。摩擦焊可以方便地連接同種或異種材料，包括金屬、部分金屬基復合材料、陶瓷及塑料。摩擦焊方法在制造業(yè)中已應用40多年了，由于其生產(chǎn)率高、質(zhì)量好獲得了廣泛的工程應用，但焊接的對象主要是回轉(zhuǎn)形零件，雖然也有其它形式的摩擦焊技術(shù)出現(xiàn)，以克服被焊工件幾何形狀的限制或提高生產(chǎn)率，如相位摩擦焊、徑向摩擦焊、線性摩擦焊等，但實際應用很少。最近還出現(xiàn)了摩擦堆焊，在工件上形成特殊性能的表面層。

發(fā)展歷史　

　　攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding，簡稱FSW)是英國焊接研究所(The Welding Institute)于1991年發(fā)明的專利焊接技術(shù)。攪拌摩擦焊除了具有普通摩擦焊技術(shù)的優(yōu)點外，還可以進行多種接頭形式和不同焊接位置的連接。挪威已建立了世界上第一個攪拌摩擦焊商業(yè)設備，可焊接厚3—15mm、尺寸6×16的Al船板；1998年美國波音公司的空間和防御實驗室引進了攪拌摩擦焊技術(shù)，用于焊接某些火箭部件；麥道公司也把這種技術(shù)用于制造Delta運載火箭的推進劑貯箱。下面主要介紹攪拌摩擦焊的方法、過程、特點以及攪拌摩擦焊在中國的發(fā)展現(xiàn)狀。 

原理

　　攪拌摩擦焊方法與常規(guī)摩擦焊一樣。攪拌摩擦焊也是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源。不同之處在于攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀（如帶螺紋圓柱體）的攪拌針(welding pin)伸入工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉(zhuǎn)，使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位的材料溫度升高軟化。同時對材料進行攪拌摩擦來完成焊接的。焊接過程如圖所示。在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上，焊頭邊高速旋轉(zhuǎn)，邊沿工件的接縫與工件相對移動。焊頭的突出段伸進材料內(nèi)部進行摩擦和攪拌，焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，并用于防止塑性狀態(tài)材料的溢出，同時可以起到清除表面氧化膜的作用。
在焊接過程中，攪拌針在旋轉(zhuǎn)的同時伸入工件的接縫中，旋轉(zhuǎn)攪拌頭（主要是軸肩）與工件之間的摩擦熱，使焊頭前面的材料發(fā)生強烈塑性變形，然后隨著焊頭的移動，高度塑性變形的材料逐漸沉積在攪拌頭的背后，從而形成攪拌摩擦焊焊縫。攪拌摩擦焊對設備的要求并不高，最基本的要求是焊頭的旋轉(zhuǎn)運動和工件的相對運動，即使一臺銑床也可簡單地達到小型平板對接焊的要求。但焊接設備及夾具的剛性是極端重要的。攪拌頭一般采用工具鋼制成，焊頭的長度一般比要求焊接的深度稍短。應該指出，攪拌摩擦焊縫結(jié)束時在終端留下個匙孔。通常這個匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。針對匙孔問題，已有伸縮式攪拌頭研發(fā)成功，焊后不會留下焊接匙孔。

　　蘭生公司提供攪拌摩擦焊設備，如有需要，您可來電咨詢0519-88113113，聯(lián)系人范總：13306110090，郵箱fq@lanshengcnc.com

FSW-LM-CL25大型龍門式攪拌摩擦焊設備技術(shù)參數(shù)