攪拌摩擦焊接技術(shù)的原理是什么?一個帶特殊軸肩和針凸的攪拌工具(攪拌頭)高速旋轉(zhuǎn)著插入被焊工件的待焊界面起始處,攪拌工具(攪拌頭)和被焊材料之間的摩擦剪切阻力產(chǎn)生了摩擦熱,使材料軟化發(fā)生塑性變形,并釋放出塑性變形能量,當(dāng)攪拌工具(攪拌頭)受到驅(qū)動沿著待焊界面向前移動時,熱塑化的材料由攪拌工具(攪拌頭)的前部向后部轉(zhuǎn)移,并且在攪拌工具(攪拌頭)軸肩的鍛造作用下,實(shí)現(xiàn)工件之間的固相連接。這種焊接方式可以達(dá)到其他焊接很難達(dá)到的高氣密性和高焊接強(qiáng)度。因而現(xiàn)在廣泛應(yīng)用到鋁擠材料拼焊和鋁鑄件材料的密封焊接。誠邀各位機(jī)械設(shè)備相關(guān)行業(yè)的銷售精英,進(jìn)行資源共享、互惠互利。東莞攪拌摩擦焊解決方案
一般汽車零部件的FSW焊接 些糞型汽車零件的焊接。隨著汽車平均用鋁量的增大,以及鋁制汽車零件的增多,攪拌摩擦焊在汽車工業(yè)會得到越來越的應(yīng)用。如發(fā)動機(jī)和底盤支架、油箱、公共汽車和視場用車輛. 汽車遙蓋、液壓成型管接頭、輪箍、摩托車和自行車架、坯料縫合、空間結(jié)構(gòu),連接擠壓震形形形態(tài)節(jié)點(diǎn)、卡車車體、帶有關(guān)節(jié)的吊車/人員通道、罐車、卡車的起重機(jī)構(gòu)、起重視車、鋁合金材質(zhì)抗車的繼修、裝甲車、鎂或鎂/鋁焊接/101。所以無論從鋁合金的焊接性考慮,還是從與其他焊接工藝的比較優(yōu)勢考慮,采用攪拌摩擦焊技術(shù)焊接縫合坯料都是可行的,并且是值得大力推廣的。美國Tower Automotive汽車公司已經(jīng)采用攪拌摩擦焊技術(shù)生產(chǎn)縫合坯料。汽車制造駛上攪拌摩擦焊之路。深圳攪拌摩擦焊設(shè)備采購他們對攪拌摩擦焊實(shí)現(xiàn)的效果贊不絕口。-東莞智谷。
攪拌摩擦焊是一種連續(xù)的、純機(jī)械的新型固相連接技術(shù),攪拌摩擦焊工作原理圖如圖1所示4°,其中攪拌頭主要由軸肩和攪拌針組成,根據(jù)待焊工件的材料、厚度和結(jié)構(gòu)等焊接時需要選用不同形式的軸肩和攪拌針,攪拌針長度一般略小于被焊接工件的厚度。 攪拌摩擦焊焊接過程中,攪拌針通過攪拌、摩擦使焊縫金屬材料熱塑化、熱塑化材料在攪拌頭的旋轉(zhuǎn)摩擦作用下由攪拌針的前部向后部轉(zhuǎn)移過渡,過渡后的熱塑化金屬在攪拌軸肩的作用下受到了擠壓和鍛造,終得到了由精細(xì)的鍛造組織構(gòu)成的焊縫接頭,由于整個焊接過程中被焊接金屬材料沒有經(jīng)過“熔化-凝固”過程,所以得到的是優(yōu)異的固相接頭連接。 攪拌摩擦焊縫組織不存在熱裂紋、液化裂紋、氫氣孔等在熔化焊接工藝中經(jīng)常存在的焊接缺陷;焊接接頭可以采用對接、搭接或丁字接頭等多種形式;接頭強(qiáng)度可以達(dá)到或接近母材強(qiáng)度、對于2000和6000系列鋁合金,通過焊后時效處理可以提高接頭強(qiáng)度,6082-T4鋁合金母材、攪拌摩擦焊接頭以及時效處理后的攪拌摩擦焊接頭性能比較見表151。不經(jīng)過時效處理的攪拌摩擦焊接頭已經(jīng)接近母材強(qiáng)度;時效處理以后,接頭強(qiáng)度提高,并遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過母材強(qiáng)度。
接頭力學(xué)性能根據(jù)拉伸試驗(yàn)和彎曲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),在焊后的試板上進(jìn)行取樣,試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)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(yàn)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。擠壓型材焊接是攪拌摩擦焊接技術(shù)應(yīng)用的重要方面。
旋轉(zhuǎn)速度相同條件下,焊接速度越高,焊縫表面越粗糙,甚至出現(xiàn)參差不齊的飛邊。而相同焊接速度條件下,旋轉(zhuǎn)速度越高,焊縫表面越光滑,沒有或有少量飛邊。攪拌摩擦焊接過程中的線能量與旋轉(zhuǎn)速度、摩擦系數(shù)和焊接力等成正比,與焊接速度成反比。因此,旋轉(zhuǎn)速度相同時,焊接速度越高,焊接線能量越低,相應(yīng)的接頭金屬塑化情況變差,焊縫表面越粗糙。而相同焊接速度條件下,旋轉(zhuǎn)速度越高,焊接線能量越高,接頭金屬塑化情況得到改善,因而焊縫表面越光滑。不同旋轉(zhuǎn)速度條件下焊縫表面亮度不同。旋轉(zhuǎn)速度較低時,焊縫表面比較暗,轉(zhuǎn)速950r/min時焊縫表面局部發(fā)黑;隨著旋轉(zhuǎn)速度的提高,焊縫表面的亮度增加,在旋轉(zhuǎn)速度為1500r/min時,焊縫表面呈銀白色。這是由于作用于接頭的攪拌頭分為攪拌針和軸肩兩部分,如圖5所示。隨著旋轉(zhuǎn)速度的增加,軸肩與接頭金屬之間作用產(chǎn)生的熱量不能夠迅速向接頭內(nèi)部擴(kuò)散,在焊縫表面形成能力聚積,可以認(rèn)為焊縫表層的能力聚積使表層金屬機(jī)械化自動焊可以減少對人工的依賴,加快生產(chǎn)效率,降低產(chǎn)品單個成本。廣東鋁型材攪拌摩擦焊報(bào)價行情
在船舶制造領(lǐng)域,攪拌摩擦焊得到了深入細(xì)致的研究和開發(fā),并且得到了成功的應(yīng)用。東莞攪拌摩擦焊解決方案
攪拌摩擦焊技術(shù)(friction stirwilding. FSW)是一項(xiàng)固相連接新技術(shù)。攪拌摩擦焊接過程中的主要熱量來源是摩擦熱與塑性變形能量。焊接起始階段,由于攪拌頭與接頭金屬之間屬于“冷”接觸,因而摩擦熱起主要作用。穩(wěn)定焊接階段.由于接頭金屬已經(jīng)充分塑性軟化,軟化金屬隨著攪拌頭的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移.形成連續(xù)的塑性流。從而使攪拌頭與接頭金屬之間的摩擦熱減少,所以塑性變形能起著維持?jǐn)嚢枘Σ梁附舆^程正常進(jìn)行的重要作用。攪拌摩擦焊接過程中沒有金屬熔化,焊接溫度比較低,因而是一個固態(tài)焊接過程。并且焊接過程中伴隨著強(qiáng)烈的摩擦、 碾壓與粉碎作用。釆用攪拌摩擦焊接技術(shù)焊接鋁合金,能夠避免因接頭金屬熔化造成的氣孔、裂紋等冶金缺陷,并對接頭表面氧化膜有一定粉碎作用。東莞攪拌摩擦焊解決方案
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