攪拌摩擦焊接的特點

發布日期:2012-11-01    蘭生客服中心    瀏覽:5113

  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越性。攪拌摩擦焊的優點如下:

  (1)攪拌摩擦焊是一種高效、節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;焊接時不產生氣孔、裂紋等缺陷;可以防止鋁基復合材料的合金和強化相的析出或溶解;可以實現鑄造/鍛壓以及鑄造/軋制等不同狀態材料的焊接。

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

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

  (6)易于實現機械化、自動化可以實現焊接過程的精確控制,以及焊接規范參數的數字化輸入、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的研究和發展,攪拌摩擦焊在應用領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計。

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

  (3)焊接結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構剛性或被牢固固定來實現焊接;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,它是一種高質量、高可靠性、高效率、低成本的綠色連接技術。

  目前,攪拌摩擦焊已經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)。也已實現鋁基復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,現已在工業生產中應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用對象,開發研制了系列的攪拌摩擦焊專用設備,并且在航空、航天、船舶、汽車等制造領域得到應用。設備主要由機械部分、主軸驅動系統、液壓系統、高精度焊接平臺及焊接夾具、控制系統、位置傳感系統等組成。

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