在搅拌摩擦焊过程中,摩擦焊搅拌工具是单一与工件直接接触的部分,除了摩擦焊搅拌工具的尺寸、形状、焊接参数会影响焊接的然后效果外,摩擦焊搅拌工具材料也会对焊接质量产生重要影响。摩擦焊搅拌工具的材料不只决定了摩擦焊搅拌工具摩擦加热的速率、操作温度、工具强度,还决定了可用搅拌摩擦焊焊接何种材料。对于高熔点、髙强度的材料如钢、钛、钛合金、镍基合金的搅拌摩擦焊,其焊接温度可达0.8Tm(如钛合金的FSW温度接近1334℃)[2,6]。在焊接钢等髙强度合金时,摩擦焊搅拌工具在1000℃时的强度至少大于400MPa才不至于失效。普通的钢在500~600℃会发生软化,在高温下不具备一定的刚度和强度,显然不适用于高温材料的焊接。在摩擦焊搅拌工具中,对于可焊热裂纹敏感的材料,适合异种材料焊接。江苏轻轨摩擦焊搅拌工具生产厂家
在摩擦焊搅拌工具中,对于可焊热裂纹敏感的材料,适合异种材料焊接;焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等。焊接过程中也不需要其它焊接消耗材料,如焊条、焊丝、焊剂及保护气体等。主要消耗的是焊接搅拌头。同时,由于搅拌摩擦焊接时的温度相对较低,因此焊接后结构的残余应力或变形也较熔化焊小得多。特别是Al合金薄板熔化焊接时,结构的平面外变形是非常明显的,无论是采用无变形焊接技术还是焊后冷、热校形技术,都是很麻烦的,而且增加了结构的制造成本。原则上,搅拌摩擦焊可进行多种位置焊接,如平焊,立焊,仰焊和俯焊;可完成多种形式的焊接接头,如对接、角接和搭接接头,甚至厚度变化的结构和多层材料的连接,也可进行异种金属材料的焊接。江苏刀柄摩擦焊搅拌工具在焊接过程中,不同的摩擦焊搅拌工具得到的效果有很大差异。
摩擦焊搅拌工具在顶锻压力的作用下,伴随材料产生塑性变形及流动,通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接。能够很好的帮助机械能转化为热能;材料塑性变形;热塑性下的锻压力;分子间扩散再结晶。摩擦焊搅拌工具相较传统熔焊较大的不同点在于整个焊接过程中,待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点,即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。相对传统熔焊,使用摩擦焊搅拌工具能达到焊缝强度与基体材料等强度,焊接效率高、质量稳定、一致性好,可实现异种材料焊接等。
摩擦焊搅拌工具旋转速度与焊接速度的比值直接表征了焊接热输入量的大小,即线能量密度n,表示焊接单位长度的旋转速度。载流搅拌摩擦焊接是针对传统搅拌摩擦焊接存在的产热不足而造成焊接范围局限的问题而提出的。作为载流搅拌摩擦焊接的中心技术之一,摩擦焊搅拌工具的设计对塑性材料的流动和接头的力学性能紧密相关。在搅拌摩擦焊接过程中,摩擦焊搅拌工具承受高温、顶锻压力、摩擦扭矩、行进阻力等联合作用,长时间加工会导致摩擦焊搅拌工具失效,缩短寿命。磨损会对摩擦焊搅拌工具的寿命产生影响,是摩擦焊搅拌工具失效的主要方式之一。摩擦焊搅拌工具的焊接噪声低。
摩擦焊搅拌工具不只可大幅度减小飞边的尺寸,也提高了焊缝承载能力;搅拌头内的冷却介质通过重力与充入的压力从搅拌头的轴向冷却孔进入,较大降低了制造精度,节约成本。摩擦焊接工具包括中空结构的搅拌头,设于搅拌头中空结构中的可转动且可伸缩于搅拌头中的搅拌针,搅拌头与搅拌针的轴线重合,在搅拌头的轴肩上设置有锻压凸台,该锻压凸台的高度低于搅拌针伸出搅拌头后搅拌部分的长度。在整个焊接过程中,不必在设备上设置倾角调节机构,降低焊接设备复杂性,将搅拌头轴肩与被焊材料平面法线的角度为0°,从而实现无倾角搅拌摩擦焊接,采用无倾角搅拌摩擦焊技术焊接平面二维时,在焊缝转弯处不需要调节搅拌头角度,减少焊接工序,同时不必在设备上设置倾角调节机构,降低焊接设备复杂性,提高焊接效率。摩擦焊搅拌工具在使用中,会使被焊材料热塑化,同时粉碎和弥散接头表面的氧化层。深圳铝合金搅拌工具哪家质量好
摩擦焊搅拌工具主要就是运用在搅拌摩擦焊工艺中。江苏轻轨摩擦焊搅拌工具生产厂家
摩擦焊搅拌工具的搅拌针通常安装于夹持体方孔内,搅拌针与夹持体采用公差配合,防止搅拌针沿周向转动;轴肩装配至夹持体上,轴肩与夹持体采用螺纹连接,摩擦焊接工具包括刀架,刀架由圆环连接端和半球端组成,圆环连接端与半球端为一体成型结构,刀架通过圆环连接端同轴套装在搅拌头工作端上,搅拌头与刀架之间通过平键限制径向转动并用首一顶丝固定,沿着搅拌头的轴线方向加工有轴向冷却孔,在搅拌头的轴肩上沿径向加工有与轴向冷却孔贯通的径向冷却孔,在搅拌头的轴肩端面上安装有搅拌针;刀架的半圆端沿周向均匀开设有豁口,豁口的其中一端面边缘安装有铣刀,另一端面均匀设置有刷毛。江苏轻轨摩擦焊搅拌工具生产厂家