在摩擦焊搅拌工具中,焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌,焊头的肩部与工件表面摩擦生热,并用于防止塑性状态材料的溢出,同时可以起到清理表面氧化膜的作用。在焊接过程中,搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中,旋转搅拌头(主要是轴肩)与工件之间的摩擦热,使焊头前面的材料发生强烈塑性变形,然后随着焊头的移动,高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后,从而形成搅拌摩擦焊焊缝。搅拌摩擦焊对设备的要求并不高,基本的要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。但焊接设备及夹具的刚性是极端重要的。摩擦焊所用的摩擦焊机包括驱动系统(惯性摩擦焊机还包括飞轮)和加压装置。珠海铝合金搅拌工具生产商
摩擦焊焊接工艺特点:焊接施工时间短,生产效率高。例如发动机排气门双头自动摩擦焊机的生产率可达800~1200件/h。对于外Φ127mm、内径Φ95mm的石油钻杆与接头的焊接,连续驱动摩擦焊需要十几秒钟。因焊接热循环引起的焊接变形小,焊后尺寸精度高,不用焊后校形和消除应力。用摩擦焊生产的柴油发动机预燃烧室,全长误差为±0.1mm;专属焊机可保证焊后的长度公差为±0.2mm,偏心度为0.2mm。机械化、自动化程度高,焊接质量稳定。当给定焊接条件后,操作简单,不需要特殊的焊接技术人员。珠海铝合金搅拌工具生产商使用摩擦焊搅拌工具在焊接时搅拌头与焊件间的搅拌和摩擦作用可有效去除焊件表层的氧化膜。
摩擦焊能很好地焊接那些产生脆性合金的异种金属,如铝—铜、铝—钢等,焊件尺寸精度高:用摩擦焊生产的柴油发动机预燃烧室,全长的较大误差为士0.1毫米。有些摩擦焊机可以保证焊件的长度公差为土0.2毫米,偏心度小于0.2毫米。因此,摩擦焊用来焊接毛坯,而且还可以焊接装配好的成品。焊机功率小、省电能,摩擦焊和闪光焊相比较,节省电能为80~90%左右。摩擦焊的工作场地卫生,没有火花、弧光及有害气体,有利于环境保护,适于和其他的金属加工方法一起用于自动生产线。
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。摩擦焊适合於焊接杆件和管件,工艺简单﹑质量好,劳动条件好,生产率高,耗电量少,易於机械化和自动化。
摩擦焊:快速、灵活;焊接过程稳定并且可复验;焊接质量优异,不必依赖熟练焊工;可将准备工作量降到较低;无需焊剂或保护气体;对环境有利,不会产生焊接烟气或其它气体。摩擦焊是在压力作用下,利用被焊工件的相互摩擦产生的摩擦热,使被焊接金属面达到热塑化状态,通过金属间的扩散和再结晶实现连接的一种焊接方法。摩擦焊过程中材料在压力作用下相对摩擦,破坏了结合面上的氧化膜或其它污染层,同时摩擦产生的摩擦热使得接合面很快形成热塑性层,在随后的摩擦扭矩和轴向压力作用下,破碎的氧化物和部分塑性层被挤出接合面形成飞边,剩余的塑性金属就构成了焊缝金属,顶锻使得焊缝金属获得进一步的锻造,形成了质量良好的焊接接头。摩擦焊搅拌工具一般采用工具钢制成。广东铝合金搅拌头非标定制厂家
摩擦焊是一种节能、低耗的连接工艺。珠海铝合金搅拌工具生产商
摩擦焊适用于热敏感性很强及不同制造状态材料的焊接,也就是具有比较普遍的可焊性。它可用来焊接相同的金属材料,而且特别适用于性能相差较大的异种金属的焊接。某些异种金属用普通的熔化焊或闪光对接焊时,会由于接头内生成金属问脆性化合物而无法进行焊接或难以得到好的接头。采用摩擦焊接时,可以在较广的范围内选择和控制焊接温度,并且焊接时间很短,因此能比较容易地防止或很大减少金属间脆性化合物的生成,从而获得良好的焊接接头。焊接过程不需要填充焊丝和惰性气体保护。珠海铝合金搅拌工具生产商