一种新型焊接工艺_搅拌摩擦焊.pdf

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1、第-#卷第+期T=>"-#1="+&$$#年+月B>2@HC<@/2>M<36?9@A<32U93"&$$#一种新型焊接工艺——搅拌摩擦焊王文峰，童彦刚，王纯祥!重"庆大学机械工程学院材料加工工程系，重庆#$$$##%摘要：搅拌摩擦焊是&$世纪’$年代初开发出的一种新型焊接工艺，它可以焊接常用熔焊方法难以焊接的铝合金、钛合金等，并且具有一系列独特的优点。在此简要介绍了搅拌摩擦焊的原理、搅拌摩擦焊接接头性能、影响搅拌摩擦焊接的工艺参数以及搅拌摩擦焊常用设备。关键词：搅拌摩擦焊；原理；设备中图分类号：()##文献

2、标识码：*文章编号：+$$+,&-$-!&$$#%$+,$$+.,$#!!"##"$%&’()"*+’,$,(-——./0/01)/2345236，(71)89346936，/01)*:34;<936!*=>>262=5?2@A93<@9>B36<322C<36，*A=36D<36E3M<36!KN/%M<36H2@A3=>=6IM2F2>=O2M<329C>I+’’$PG，LA<@

3、A<@9J>2H=L2>M9>:Q<3:Q9>>=I93M焊H>=I"(A2G，HA2O9C9Q2H2CG，HA22D:M<36!KN/%；OC<3@2；2D:M2C%与工件紧︱搅拌摩擦焊!KC<@H<=3NHM<36%是由英国

4、焊接密接触。搅拌针!OC=J2%伸进材料内部进行摩擦和搅搅研究所!(/X%于+’’+年提出的专利焊接技术Y+，&Z。与传拌，随着焊针的钻入，肩部与被焊工件表面接触，其拌摩统的熔化焊接方法相比较，搅拌摩擦焊具有接头晶旋转产生了辅助的摩擦热将焊针周围的金属转变擦粒细小、疲劳性能、拉伸性能和弯曲性能良好、无需成塑性状态，使接缝处的材料产生了塑性流变，搅拌焊焊丝、无需使用保护气体以及焊接后残余应力和变头一边高速旋转，一边沿工件的接缝与工件相对移形小等优点。并且由于其焊接时无尘烟、无气孔、无动。产生塑性流变的材料被挤压

5、到搅拌头前进方向飞溅和节能等特点而被誉为“绿色焊接工艺”。自搅的尾部，防止了塑性状态材料的溢出，同时可以起拌摩擦焊问世以来，引起了各国学者和研究机构的到清除表面氧化膜的作用。随后，塑性金属流在挤压下重新结合形成固相焊缝Y-，#Z。广泛重视，成为了国内外的研究热点。搅拌摩擦焊最初用于铝合金，随着研究的深入，搅拌摩擦焊不仅可用于铝合金的焊接，还可用于镁、钛等其他金属以及异种金属之间的焊接。在此就搅拌摩擦焊的原理、接头性能、工艺参数及其设备作简要的介绍。1搅拌摩擦焊原理121搅拌摩擦焊基本原理图+搅拌摩擦焊原理图搅

6、拌摩擦焊接过程如图+所示Y&Z。搅拌摩擦焊接为固相连接过程，在焊接过程中，工件要固定在搅拌摩擦焊对设备的要求并不高，最基本的要刚性背垫上，搅拌头高速旋转并将焊针挤入待焊工求是焊头的旋转运动和工件的相对运动，即使一台铣床也可简单地达到小型平板对接焊的要求。但焊收稿日期：&$$-,+&,$V接设备及夹具的刚性是极端重要的。作者简介：王文峰!+’WW—%，男，贵州遵义人，在读硕士，主要从事焊接专家系统的研究工作。123搅拌头!"#$%&’$()"*’+,-.$/’+)·+.·搅拌摩擦焊第2?卷搅拌头是搅拌摩擦焊工艺

7、的核心技术之一。其形只能用于平直工件和带有邻接和背衬的空心件；需状是获得高质量焊缝和优良焊缝力学性能的关键要强有力的固定装置以保证工件在整个焊接过程因素。中保持正确的位置；如果要求"//5的完全穿透焊接，搅拌摩擦焊使用带搅拌焊针的搅拌头，一般由则工件的背面要能够触及；在焊缝的尾部由于焊接具有良好耐高温静态和动态力学性能以及其他物完毕后搅拌焊针的取出会留下一个洞6称为“匙孔”7，理特性的抗磨损材料制成，其中搅拌头主要包括搅它可以被切除或是用其他的焊接方法封住；需要有拌针和轴肩!部分，其原理如图"所示。焊针是插在

8、较高生产率的稳定焊接机械。对接焊缝中间的特殊形状的旋转工具，一般采用工具钢制成，其长度通常比要求焊接的深度稍短。$接头性能#$%最新研制的$&’()#*系列搅拌头如图!所目前，搅拌摩擦焊主要用于铝合金的焊接。与常示。它可以在+,,厚的铝合金挤压型材上连续焊接规熔化焊接技术相比，由于搅拌摩擦焊技术采用固上千米的焊缝而不用更换，并能得到焊缝良好、性能相结合，没有金属的熔化过程，故消除了与熔化相优良的焊接