攪拌摩擦焊簡介

發(fā)布日期:2015-09-22    蘭生客服中心    瀏覽:4436

  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(fù)合材料、陶瓷及塑料。摩擦焊方法在制造業(yè)中已應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)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(shè)備技術(shù)參數(shù)

設(shè)備型號

FSW-LM-CS08

FSW-LM-CM16

FSW-LM-CL25

焊接材料

鋁、鎂、銅、鋼

鋁、鎂、銅、鋼

鋁、鎂、銅、鋼

焊接厚度范圍

1~8mm鋁合金

2~16mm鋁合金

3~25mm鋁合金

焊接空間

1400mm

1400mm

1400mm

工作臺

10000mm×3500mm

24000mm×3500mm

52000mm×3500mm

X快進速度

0-10000mm/min

0-10000mm/min

0-10000mm/min

Y快進速度

0-10000mm/min

0-10000mm/min

0-10000mm/min

Z快進速度

0-1500mm/min

0-1500mm/min

0-1500mm/min

X行程

0-10000mm

0-24000mm

0-52000mm

Y行程

0-3500mm

0-3500mm

0-3500mm

Z行程

0-300mm

0-300mm

0-300mm

最大主軸轉(zhuǎn)速

2500RPM

2000RPM

1500RPM

B軸

正負5度,手動連續(xù)可調(diào)

操作系統(tǒng)

基于SIMENS 840D攪拌摩擦焊專用控制系統(tǒng)

控制模式

恒壓力/恒位移

潤滑系統(tǒng)

集中自動

設(shè)備尺寸(mm)

2800×2800×2800

3250×3100×2800

3250×3100×2800

外型尺寸

16000×1000×3900

32000×1000×3900

60000×4000×3900

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