摩擦焊攪拌工具的旋轉(zhuǎn)速度、焊接速度和外加電流三組工藝參數(shù)對接頭的力學(xué)性能都有影響,其中外加電流的影響較大,接著依次為摩擦焊攪拌工具旋轉(zhuǎn)速度和焊接速度;對實驗數(shù)據(jù)的方差分析結(jié)果表明,在明顯性水平為0.2的條件下,外加電流和摩擦焊攪拌工具旋轉(zhuǎn)速度對焊接結(jié)果的影響明顯,而焊接速度的影響相對較??;優(yōu)化后的載流攪拌摩擦焊工藝參數(shù)為旋轉(zhuǎn)速度1400r/分鐘,焊接速度72毫米/分鐘,外加電流30A。在優(yōu)化工藝參數(shù)組合下,焊縫的抗拉強(qiáng)度達(dá)到母材的82.6%,延伸率達(dá)到5.36%。基于Archard磨損理論,通過數(shù)值模擬方法分析載流攪拌摩擦焊接ZK60鎂合金過程中外加電流對摩擦焊攪拌工具磨損的影響。摩擦焊攪拌工具的成功設(shè)計是把攪拌摩擦焊應(yīng)用在更大范圍的材料和焊接更寬的厚度范圍的關(guān)鍵。機(jī)械摩擦焊接攪拌工具供貨報價
摩擦焊攪拌工具包括刀柄以及刀頭,由刀柄的底面形成軸向向上的安裝孔,刀柄的底面構(gòu)成下軸肩。刀頭包括上刀頭和下刀頭,上刀頭的頂面向上軸向延伸形成一直徑縮小的上攪拌針,上攪拌針能伸縮地插設(shè)固定在安裝孔內(nèi),上刀頭的頂面構(gòu)成上軸肩。由上刀頭的底面形成軸向向上的第二安裝孔,上刀頭的底面構(gòu)成第二下軸肩。本發(fā)明單次既可以焊接單層厚度的母材,又可以焊接雙層厚度的母材;并能夠根據(jù)母材的厚度不同來調(diào)整對應(yīng)軸肩之間的距離,還可以根據(jù)需要調(diào)整對應(yīng)的攪拌針的長度,來適應(yīng)不同母材的厚度,保證了焊接質(zhì)量,避免了多次更換摩擦焊攪拌工具,操作更加簡便,提高了工作效率。機(jī)械摩擦焊接攪拌工具供貨報價清潔:摩擦焊接過程中不產(chǎn)生火花、飛濺、煙霧、弧光、高頻和有害氣體等對環(huán)境產(chǎn)生影響的污染源。
一般說來,在摩擦焊攪拌工具中,帶三溝槽的攪拌探頭減小了70%,而帶螺紋的攪拌探頭減小了60%。如果使用一個確定的較小直徑的攪拌探頭,錐形攪拌探頭比圓柱形攪拌探頭更容易進(jìn)入焊件而通過塑性材料,并且減小了摩擦焊攪拌工具的應(yīng)力集中和斷裂可能性。攪拌摩擦焊是指利用高速旋轉(zhuǎn)的焊具與工件摩擦產(chǎn)生的熱量使被焊材料局部熔化,當(dāng)焊具沿著焊接界面向前移動時,被塑性化的材料在焊具的轉(zhuǎn)動摩擦力作用下由焊具的前部流向后部,并在焊具的擠壓下形成致密的固相焊縫。攪拌摩擦焊技術(shù)首先并主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到越來越普遍的應(yīng)用,同時在高熔點材料領(lǐng)域也獲得了一定發(fā)展。
摩擦焊攪拌工具不只可大幅度減小飛邊的尺寸,也提高了焊縫承載能力;攪拌頭內(nèi)的冷卻介質(zhì)通過重力與充入的壓力從攪拌頭的軸向冷卻孔進(jìn)入,較大降低了制造精度,節(jié)約成本。摩擦焊接工具包括中空結(jié)構(gòu)的攪拌頭,設(shè)于攪拌頭中空結(jié)構(gòu)中的可轉(zhuǎn)動且可伸縮于攪拌頭中的攪拌針,攪拌頭與攪拌針的軸線重合,在攪拌頭的軸肩上設(shè)置有鍛壓凸臺,該鍛壓凸臺的高度低于攪拌針伸出攪拌頭后攪拌部分的長度。在整個焊接過程中,不必在設(shè)備上設(shè)置傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),降低焊接設(shè)備復(fù)雜性,將攪拌頭軸肩與被焊材料平面法線的角度為0°,從而實現(xiàn)無傾角攪拌摩擦焊接,采用無傾角攪拌摩擦焊技術(shù)焊接平面二維時,在焊縫轉(zhuǎn)彎處不需要調(diào)節(jié)攪拌頭角度,減少焊接工序,同時不必在設(shè)備上設(shè)置傾角調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),降低焊接設(shè)備復(fù)雜性,提高焊接效率。摩擦焊攪拌工具靠焊頭旋轉(zhuǎn)并移動,逐步實現(xiàn)整條焊縫的焊接。
使用摩擦焊攪拌工具時,攪拌針旋轉(zhuǎn)緩慢進(jìn)入母材過程;攪拌頭旋轉(zhuǎn)預(yù)熱過程;攪拌頭移動焊接過程;焊后停留保溫過程;攪拌針拔出過程。攪拌頭移動焊接過程相對穩(wěn)定時,攪拌頭與工件間摩擦產(chǎn)生的熱量對整個焊接過程的影響較為強(qiáng)烈。使用摩擦焊攪拌工具可以得到高質(zhì)量的焊接接頭,不會出現(xiàn)裂紋、夾雜、氣孔等常規(guī)焊接缺陷。焊接過程中不需要焊條、焊絲、焊劑等焊接材料,只需消耗攪拌頭材料。在用該技術(shù)進(jìn)行鋁合金焊接時,若將工具鋼作為攪拌頭材料則可焊接的焊縫約800m長。相比熔化焊,攪拌摩擦焊過程溫度較低產(chǎn)生的熱量少,故焊接后接頭的變形和殘余應(yīng)力都相對較小。低耗:摩擦焊不需要特殊的焊接電源,所需能量為傳統(tǒng)焊接工藝的20%左右。摩擦焊接機(jī)現(xiàn)價
焊接時,圓環(huán)在徑向力及扭矩作用下高速旋轉(zhuǎn),摩擦界面上產(chǎn)生的摩擦熱把接頭區(qū)域加熱到焊接溫度。機(jī)械摩擦焊接攪拌工具供貨報價
在摩擦焊攪拌工具中,攪拌摩擦焊主要是用在熔化溫度較低的有色金屬,如Al、cu等合金。這和攪拌頭的材料選擇及攪拌頭的工作壽命有關(guān)。當(dāng)然,這也和有色金屬熔化焊接相對困難有關(guān),迫使人們在有色金屬焊接時尋找非熔化的焊接方法。對于延性好、容易發(fā)生塑性變形的黑色材料,經(jīng)輔助加熱或利用其超塑性,也有可能實現(xiàn)攪拌摩擦焊,但這就要看熔化焊和攪拌摩擦焊哪個技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更合理來決定。攪拌摩擦焊在有色金屬的連接中已獲得成功的應(yīng)用,但由于焊接方法特點的限制,只限于結(jié)構(gòu)簡單的構(gòu)件,如平直的結(jié)構(gòu)或圓筒形結(jié)構(gòu)的焊接,而且在焊接過程中工件要有良好的支撐或襯墊。機(jī)械摩擦焊接攪拌工具供貨報價