一種新型焊接工藝_攪拌摩擦焊.pdf

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1、第-#卷第+期T=>"-#1="+&$$#年+月B>2@HC<@/2>M<36?9@A<32U93"&$$#一種新型焊接工藝——攪拌摩擦焊王文峰，童彥剛，王純祥!重"慶大學機械工程學院材料加工工程系，重慶#$$$##%摘要：攪拌摩擦焊是&$世紀’$年代初開發(fā)出的一種新型焊接工藝，它可以焊接常用熔焊方法難以焊接的鋁合金、鈦合金等，并且具有一系列獨特的優(yōu)點。在此簡要介紹了攪拌摩擦焊的原理、攪拌摩擦焊接接頭性能、影響攪拌摩擦焊接的工藝參數(shù)以及攪拌摩擦焊常用設(shè)備。關(guān)鍵詞：攪拌摩擦焊；原理；設(shè)備中圖分類號：()##文獻

2、標識碼：*文章編號：+$$+,&-$-!&$$#%$+,$$+.,$#!!"##"$%&’()"*+’,$,(-——./0/01)/2345236，(71)89346936，/01)*:34;<936!*=>>262=5?2@A93<@9>B36<322C<36，*A=36D<36E3M<36!KN/%M<36H2@A3=>=6IM2F2>=O2M<329C>I+’’$PG，LA<@

3、A<@9J>2H=L2>M9>:Q<3:Q9>>=I93M焊H>=I"(A2G，HA2O9C9Q2H2CG，HA22D:M<36!KN/%；OC<3@2；2D:M2C%與工件緊︱攪拌摩擦焊!KC<@H<=3NHM<36%是由英國

4、焊接密接觸。攪拌針!OC=J2%伸進材料內(nèi)部進行摩擦和攪攪研究所!(/X%于+’’+年提出的專利焊接技術(shù)Y+，&Z。與傳拌，隨著焊針的鉆入，肩部與被焊工件表面接觸，其拌摩統(tǒng)的熔化焊接方法相比較，攪拌摩擦焊具有接頭晶旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生了輔助的摩擦熱將焊針周圍的金屬轉(zhuǎn)變擦粒細小、疲勞性能、拉伸性能和彎曲性能良好、無需成塑性狀態(tài)，使接縫處的材料產(chǎn)生了塑性流變，攪拌焊焊絲、無需使用保護氣體以及焊接后殘余應(yīng)力和變頭一邊高速旋轉(zhuǎn)，一邊沿工件的接縫與工件相對移形小等優(yōu)點。并且由于其焊接時無塵煙、無氣孔、無動。產(chǎn)生塑性流變的材料被擠壓

5、到攪拌頭前進方向飛濺和節(jié)能等特點而被譽為“綠色焊接工藝”。自攪的尾部，防止了塑性狀態(tài)材料的溢出，同時可以起拌摩擦焊問世以來，引起了各國學者和研究機構(gòu)的到清除表面氧化膜的作用。隨后，塑性金屬流在擠壓下重新結(jié)合形成固相焊縫Y-，#Z。廣泛重視，成為了國內(nèi)外的研究熱點。攪拌摩擦焊最初用于鋁合金，隨著研究的深入，攪拌摩擦焊不僅可用于鋁合金的焊接，還可用于鎂、鈦等其他金屬以及異種金屬之間的焊接。在此就攪拌摩擦焊的原理、接頭性能、工藝參數(shù)及其設(shè)備作簡要的介紹。1攪拌摩擦焊原理121攪拌摩擦焊基本原理圖+攪拌摩擦焊原理圖攪

6、拌摩擦焊接過程如圖+所示Y&Z。攪拌摩擦焊接為固相連接過程，在焊接過程中，工件要固定在攪拌摩擦焊對設(shè)備的要求并不高，最基本的要剛性背墊上，攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)并將焊針擠入待焊工求是焊頭的旋轉(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。但焊收稿日期：&$$-,+&,$V接設(shè)備及夾具的剛性是極端重要的。作者簡介：王文峰!+’WW—%，男，貴州遵義人，在讀碩士，主要從事焊接專家系統(tǒng)的研究工作。123攪拌頭!"#$%&’$()"*’+,-.$/’+)·+.·攪拌摩擦焊第2?卷攪拌頭是攪拌摩擦焊工藝

7、的核心技術(shù)之一。其形只能用于平直工件和帶有鄰接和背襯的空心件；需狀是獲得高質(zhì)量焊縫和優(yōu)良焊縫力學性能的關(guān)鍵要強有力的固定裝置以保證工件在整個焊接過程因素。中保持正確的位置；如果要求"http://5的完全穿透焊接，攪拌摩擦焊使用帶攪拌焊針的攪拌頭，一般由則工件的背面要能夠觸及；在焊縫的尾部由于焊接具有良好耐高溫靜態(tài)和動態(tài)力學性能以及其他物完畢后攪拌焊針的取出會留下一個洞6稱為“匙孔”7，理特性的抗磨損材料制成，其中攪拌頭主要包括攪它可以被切除或是用其他的焊接方法封住；需要有拌針和軸肩!部分，其原理如圖"所示。焊針是插在

8、較高生產(chǎn)率的穩(wěn)定焊接機械。對接焊縫中間的特殊形狀的旋轉(zhuǎn)工具，一般采用工具鋼制成，其長度通常比要求焊接的深度稍短。$接頭性能#$%最新研制的$&’()#*系列攪拌頭如圖!所目前，攪拌摩擦焊主要用于鋁合金的焊接。與常示。它可以在+,,厚的鋁合金擠壓型材上連續(xù)焊接規(guī)熔化焊接技術(shù)相比，由于攪拌摩擦焊技術(shù)采用固上千米的焊縫而不用更換，并能得到焊縫良好、性能相結(jié)合，沒有金屬的熔化過程，故消除了與熔化相優(yōu)良的焊接