广东搅拌摩擦焊的应用

旋转速度相同条件下，焊接速度越高，焊缝表面越粗糙，甚至出现参差不齐的飞边。而相同焊接速度条件下，旋转速度越高，焊缝表面越光滑，没有或有少量飞边。搅拌摩擦焊接过程中的线能量与旋转速度、摩擦系数和焊接力等成正比，与焊接速度成反比。因此，旋转速度相同时，焊接速度越高，焊接线能量越低，相应的接头金属塑化情况变差，焊缝表面越粗糙。而相同焊接速度条件下，旋转速度越高，焊接线能量越高，接头金属塑化情况得到改善，因而焊缝表面越光滑。不同旋转速度条件下焊缝表面亮度不同。旋转速度较低时，焊缝表面比较暗，转速950r/min时焊缝表面局部发黑；随着旋转速度的提高，焊缝表面的亮度增加，在旋转速度为1500r/min时，焊缝表面呈银白色。这是由于作用于接头的搅拌头分为搅拌针和轴肩两部分，如图5所示。随着旋转速度的增加，轴肩与接头金属之间作用产生的热量不能够迅速向接头内部扩散，在焊缝表面形成能力聚积，可以认为焊缝表层的能力聚积使表层金属诚邀各位机械设备相关行业的销售精英，进行资源共享、互惠互利。广东搅拌摩擦焊的应用

目前对搅拌摩擦焊的研究和试验已经超出了简单的非疲劳关键接头的应用研究范围，进入了复杂UI 形状的飞机关键零部件的连接和先进飞行系统的制造阶段。搅拌摩擦焊为改变传统轻合金结构制造、费方法提供了可能，传统的机械紧固装配完全可以被高性能的搅拌摩擦焊装配代替，从而降低了成本。搅拌摩擦焊的主要特点是采用一种非耗损特型搅拌头插入被焊零件的对接处，在待焊工件的连接面旋转、摩擦、挤压，在热机作用的条件下扩散连接形成可靠、致密的金属间固相焊缝。根据试验测量和数字模拟结果，搅拌摩擦焊的焊接温度一般都低于材料的熔点，焊接过程中通过溢头对塑化材料的挤压过渡得到致密的金属间固相治金扩散连接。图2所示是一个典型的搅拌摩擦焊金漆从宏观上可以看出搅拌摩擦焊焊缝存在4个区域。从焊核中心到母材金属分别是∶（a）动态重结晶B （b）热-机影响区；（c）热影响区；（d）母材金属。搅拌摩擦焊可以实现铝、镁、铜、铁、钕等多种合金材料和热塑材料的焊接、特用适合于得合金、铝锂合金、钛合金等航字材料的焊接，可以应用于对接、搭接、丁字形接等多种接头形式。提高了焊接接头的力学性能，消除了熔焊时容易产生的气孔、夹杂、靛固裂纹等多种缺陷。广东搅拌摩擦焊的应用助推现代交通运输工具的轻量化发展。

为了降低汽车重量，但不降低汽车刚度，所以汽车用铝中通常添加强化元素（如Mg），在熔化焊接中，由于电弧的焊接温度比较高，所以很容易发生强化合金元素烧失，从而造成焊缝强度以及整车性能降低；而采用搅拌摩擦焊技术，由于焊接温度比较低，所以基本上不存在元素烧失问题；另外，采用搅拌摩擦焊焊接铝合金不会产生热裂纹和液化裂纹等在熔化焊接中经常出现的缺陷。 搅拌摩擦焊技术是一种性能优异、操作简单的机械化连接方法，基于搅拌摩擦焊技术的诸多优点和易于实现自动化和生产的规模化，搅拌摩擦焊技术被认为是焊接铝及其合金的连接方法，在汽车制造工业中有着的应用前景。 铝合金汽车零件的搅拌摩擦焊： 目前，对于搅拌摩擦焊技术在汽车制造业中的应用主要包括以下几个方面得合金车器的缆掉摩擦溢、大型挤压成型件的搅拌摩擦焊拼接、缝合坯料的搅拌厚擦焊接、泡沫铝材的搅拌降蒸焊接以及聚汽车零部件的装配。

在搅拌摩擦焊接头的宏观组织上（图3），可看出搅拌摩擦焊接头由四个区组成，从焊缝中心区域到母材金属分别为∶（a）动态再结晶区（焊核区），（b）热-机影响区，（c）热影响区，（d）母材金属。高质量的焊核部位存在一个致密均匀的“漩涡环”状结构，其外WEI是热-机影响区，此区域材料发生塑性变形和部分再结晶；实际焊接过程中搅拌摩擦焊接头的焊接接头形状会随着材料、搅拌头的形状以及所使用的焊接参数的不同发生明显的变化，焊接中心区域的尺寸一般稍大于特形搅拌棒的直径，但是远小于搅拌头轴肩的直径。 由于搅拌摩擦焊接头是精细的固态锻造组织，其力学性能指标一般接近或优于母材；在搅拌摩擦焊接头的热影响区，硬度指标一般会有一定程度的降低，但可以通过控制焊接热输入，经过热处理和时效，接头会恢复到与母材相近的性能指标。率先开发了大厚度搅拌摩擦焊接装备及焊接工艺。

通过对搅拌摩擦焊技术在电力行业与电子行业等多种不同散热器、热沉器、液冷散热器、水冷板等各种散热器产品的测试与研究表明，搅拌摩擦焊接技术优于其他传统焊接工艺。为散热器焊接解决的焊接加工的难题。【1】 搅拌摩擦焊接方法焊接各种铝合金时，具有接头强度高、焊接变形小、焊缝一致性、密封性能好和易于实现不同牌号铝合金的焊接等优点，很适宜于电力、电子行业铝合金散热器的焊接。 【2】前期试验与加工工艺探索显示，采用平面二维FSW设备焊接的散热器焊缝美观、密封性好、一致性好和焊接变形小，尾孔问题可以通过塞焊、引出板和引出到安全位置等方法予以解决。 【3】产品性能远远超过设计要求，质量稳定，生产效率高，具有很好的应用推广前景。 愿通过中心全体研究人员和广大同行同心协力，继续促进搅拌摩擦焊接技术在中国的有色金属加工制造行业的很多普及，为我国的制造技术早日跻身世界先进水平添砖加瓦。搅拌摩擦优先东莞智谷光电科技有限公司。广东搅拌摩擦焊焊接

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搅拌摩擦焊是一种连续的、纯机械的新型固相连接技术，搅拌摩擦焊工作原理图如图1所示4°，其中搅拌头主要由轴肩和搅拌针组成，根据待焊工件的材料、厚度和结构等焊接时需要选用不同形式的轴肩和搅拌针，搅拌针长度一般略小于被焊接工件的厚度。 搅拌摩擦焊焊接过程中，搅拌针通过搅拌、摩擦使焊缝金属材料热塑化、热塑化材料在搅拌头的旋转摩擦作用下由搅拌针的前部向后部转移过渡，过渡后的热塑化金属在搅拌轴肩的作用下受到了挤压和锻造，终得到了由精细的锻造组织构成的焊缝接头，由于整个焊接过程中被焊接金属材料没有经过“熔化-凝固”过程，所以得到的是优异的固相接头连接。 搅拌摩擦焊缝组织不存在热裂纹、液化裂纹、氢气孔等在熔化焊接工艺中经常存在的焊接缺陷；焊接接头可以采用对接、搭接或丁字接头等多种形式；接头强度可以达到或接近母材强度、对于2000和6000系列铝合金，通过焊后时效处理可以提高接头强度，6082-T4铝合金母材、搅拌摩擦焊接头以及时效处理后的搅拌摩擦焊接头性能比较见表151。不经过时效处理的搅拌摩擦焊接头已经接近母材强度；时效处理以后，接头强度提高，并远远超过母材强度。广东搅拌摩擦焊的应用

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