鋁合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用：資料顯示，鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵制造汽車，可使整車重量減輕30%~40%，制造發(fā)動機(jī)可減輕30%，制造缸體和缸蓋可減重30%～40%，制造車輪可減輕50%。 為了獲得比較高的扭轉(zhuǎn)剛度以及良好的操作性能，奧迪汽車公司在A2（圖3）、A8兩種車型上，采用了ASF結(jié)構(gòu)的全鋁制框架，其中包括鋁板、擠壓成型件以及鑄造鋁合金等鋁制零件··。法拉利公司的Mod-ena以及本田的Insight兩種車型也采用了類似的鋁制空間框架結(jié)構(gòu)設(shè)計。福特公司的P2000則采取了單體設(shè)計的鋁車身結(jié)構(gòu)。 由于不斷提高的環(huán)保要求，單臺汽車平均用鋁量在不斷上升，已經(jīng)由1973年的37kg發(fā)展到2002年的125kg。并且新的一些車型提高了鋁合金材料的使用量，詳見表251。 從以上分析可以看出，汽車用鋁量有不斷提高的趨勢。所以從提高安全以及經(jīng)濟(jì)性方面考慮，有效解決鋁及鋁合金的連接是汽車制造工業(yè)在目前和將來面臨的主要問題。攪拌摩擦焊是一種新型的連接技術(shù)，為工業(yè)制造領(lǐng)域輕合金結(jié)構(gòu)件的連接翻開了嶄新的一頁?；葜輸嚢枘Σ梁冈O(shè)備價格

接頭力學(xué)性能根據(jù)拉伸試驗和彎曲試驗標(biāo)準(zhǔn)，在焊后的試板上進(jìn)行取樣，試驗結(jié)果的統(tǒng)計如圖4所示：當(dāng)/Ml.()時，抗拉強(qiáng)度在不同的 焊接速度下所體現(xiàn)的趨勢是類似的，基本上都是在 1.4-3.0之間某個區(qū)域達(dá)到ZUI高，向兩端下降；而當(dāng) 也>1.4時，彎曲性能基本合格,除此之外，還發(fā)現(xiàn)攪 拌摩擦焊焊縫的彎曲性能與內(nèi)部隧道缺陷存在一定 關(guān)系：在對焊縫進(jìn)行射線檢測時，w<1.4,容易在焊 縫內(nèi)部發(fā)現(xiàn)隧道缺陷，缺陷位置如圖5所示；當(dāng) 3N1.4時，焊縫內(nèi)部無隧道缺陷。ZUI優(yōu)合格參數(shù)區(qū)域 將焊縫抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的80%,彎曲性能合格、射線檢測合格且焊縫外觀合格的參數(shù)區(qū)域定義 為ZUI優(yōu)合格參數(shù)區(qū)域，如圖6所示。 旋轉(zhuǎn)速度/(r-min ') 圖6ZUI優(yōu)合格參數(shù)區(qū)域2('008(6(4(20ZUI終選定 1200 r/min, F=80() nim/inin,頂鍛力為14 kN,為5 mm厚6082-T6鋁合金攪拌摩擦焊 焊接工藝評定參數(shù)"焊接時采用恒壓力系統(tǒng).焊后 外觀成形美觀，飛邊較小，抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的 81%,彎曲試驗結(jié)果為180。未出現(xiàn)任何缺陷,圖7 為該焊接工藝參數(shù)下的焊縫外觀、宏觀金相以及彎曲試樣。東莞進(jìn)口攪拌摩擦焊設(shè)備攪拌摩擦優(yōu)先東莞智谷光電科技有限公司。

由于是自支撐結(jié)構(gòu)、且焊接時Z向壓力較大，容易導(dǎo)致隧道內(nèi)局部塌陷，影響冷卻液流量，為了考察隧道成型效果，將零件各個特征部位，如轉(zhuǎn)角、焊縫引入處等，進(jìn)行解割觀察，結(jié)果隧道內(nèi)部均勻一致.在轉(zhuǎn)角和焊縫引入處均無成型良好。從圖4中水冷隧道剖圖可以看出，焊縫下部的隧道成型良好，隧道內(nèi)沒有異物，不存在污染冷卻液的危險。從金相腐蝕可以看出，焊縫成型致密，蓋板與基體結(jié)合良好，厚縫底部為焊接部位貼合面未形成深入焊縫的裂紋。因此，攪拌摩擦焊接工藝非常適合此種結(jié)構(gòu)的焊接。 1、攪拌摩擦焊在釬焊報廢件的修補中的應(yīng)用，焊接中，解決了零件焊縫存在1mm高度的臺階上下坡焊接的問題。焊接的尾孔問題采用引出到不加工部位予以解決。 2、針對超過設(shè)備焊接范圍的零件通過將焊縫分段進(jìn)行焊接，完成整體零件的焊接后，15mm厚度，長寬分別為500mm和400mm的零件平面變形量可以控制在0.8mm范圍內(nèi)。尾孔引出到將要加工掉的部位。 3、針對含另一種鋁合金散熱結(jié)構(gòu)件的焊接。焊縫深度既包括12mm以上厚度的大結(jié)構(gòu)件，也有Smm以下的薄件，且其焊縫與邊沿非常接近，且不宜在零件上表面留下尾孔，尾孔問題綜合采用塞焊和引出板予以解決。

通過對6063鋁合金攪拌摩擦焊接頭的沖擊斷裂行為進(jìn)行研究，并結(jié)合微觀組織等進(jìn)行對比分析，經(jīng)試驗發(fā)現(xiàn)： (1)攪拌摩擦焊接頭貝有與母材相近的沖擊斷裂性能，并旦可以通過改善熱影響區(qū)的沖擊斷裂性能進(jìn)一步提高接頭整體性能。 (2)6063 -T651鋁合金攪拌摩擦焊接頭的沖擊斷口中有剪切唇和纖維區(qū)，而沒有放射區(qū)，因此6063 -T651鋁合金攪拌摩擦焊接頭的沖擊斷裂性能比較好。 (3)攪拌摩擦焊接有助于接頭金屬的晶粒細(xì)化以及強(qiáng)化相的彌散分布，因此改善了接頭的塑性變形能力并提高了接頭的沖擊斷裂性能。為各行各業(yè)成功開發(fā)多種攪拌摩擦焊Z用裝備及配套技術(shù)。

法國EADS合作研究中心（簡稱EADS CRCF）目前致力于鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，用來提高低成本高性能輕型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的制造能力，其中空中客車飛機(jī)的中心翼盒的制造研究便是其中涉及到的零件之一、如圖5所示。此項目的主要研究內(nèi)容是利用對接焊的擠壓型材來代替 傳統(tǒng)的鉚接制造方法，以期在飛機(jī)中心翼盒的制造中達(dá)到減少重量和降低成本的目的。 圖5 飛機(jī)中心翼盒的攪拌摩擦焊 對于此研究項目、得到固相連接接頭的攪拌摩擦焊應(yīng)該是Z佳的選擇。因為一方面攪拌摩擦焊實現(xiàn)過程簡單、工藝再現(xiàn)性好、焊接變形小，接頭的機(jī)械性能優(yōu)良，而且?guī)缀鯖]有焊接缺陷；另一方面飛機(jī)中心翼盒使用的材料是很難用熔焊焊接的7000系列鋁合金，結(jié)構(gòu)中需要長的線性焊縫并要求盡可能小的焊接應(yīng)力和變形。所以、EADS中心針對攪拌摩擦焊技術(shù)采取了如下步驟進(jìn)行研究∶（1）證明厚度為10mm的7000系列擠壓鋁合金型材攪拌摩擦焊的可行性，開發(fā)合適的焊接工藝方法；（2）在ESAB公司生產(chǎn)的半自動焊接設(shè)備上研究攪拌摩擦焊工藝方法的再現(xiàn)性和進(jìn)一步改進(jìn)與提高；（3）制作1500mm長的攪拌摩擦焊試驗件；攪拌摩擦焊已經(jīng)在船舶鋁合金預(yù)成形壁板結(jié)構(gòu)件上得到成功應(yīng)用。廣州攪拌摩擦焊產(chǎn)品推薦

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在攪拌摩擦焊接頭的宏觀組織上（圖3），可看出攪拌摩擦焊接頭由四個區(qū)組成，從焊縫中心區(qū)域到母材金屬分別為∶（a）動態(tài)再結(jié)晶區(qū)（焊核區(qū)），（b）熱-機(jī)影響區(qū)，（c）熱影響區(qū)，（d）母材金屬。高質(zhì)量的焊核部位存在一個致密均勻的“漩渦環(huán)”狀結(jié)構(gòu)，其外WEI是熱-機(jī)影響區(qū)，此區(qū)域材料發(fā)生塑性變形和部分再結(jié)晶；實際焊接過程中攪拌摩擦焊接頭的焊接接頭形狀會隨著材料、攪拌頭的形狀以及所使用的焊接參數(shù)的不同發(fā)生明顯的變化，焊接中心區(qū)域的尺寸一般稍大于特形攪拌棒的直徑，但是遠(yuǎn)小于攪拌頭軸肩的直徑。 由于攪拌摩擦焊接頭是精細(xì)的固態(tài)鍛造組織，其力學(xué)性能指標(biāo)一般接近或優(yōu)于母材；在攪拌摩擦焊接頭的熱影響區(qū)，硬度指標(biāo)一般會有一定程度的降低，但可以通過控制焊接熱輸入，經(jīng)過熱處理和時效，接頭會恢復(fù)到與母材相近的性能指標(biāo)?；葜輸嚢枘Σ梁冈O(shè)備價格

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