揭阳飞机搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊作为一种新型的装配制造工艺为飞机制造工程中总成本的降低提供了极大的可能性。进色公司正在探索扩大援拌降擦焊方法在其产品范围中的应用，如商用客机、战斗机和空间飞行器等。日前，对搅拌厚擦焊的研究和试验已经超出了简单的试验验证，且进入了系统化的工程应用开发阶段。对搅拌降擦焊的应用不是简单的连接方法的代替，而是系统级别的结构设计和制造主线的提高和进步，对航字系统的制造提供了一个根本性的变化。 波音公司已经对一个应用搅拌摩擦焊的战斗机零件进行了静态机械性能以及疲劳试验，并且进行了3 行验证。该公司目前正在致力于低成本、小批量、预成型件和机加工件的搅拌摩擦焊、来代替高成本、大型单件零件的制造。由于搅拌摩擦焊容易实现自动化，所以在未来它可以作为经合金结构制造装配的主要方法和关键技术。目前波音公司制作了3件方向舵翼，经过无损检测选择Z佳一件接受内、外表面飞行处理，然后装机试飞，经过6个周期的飞行试验，再检查缺口的发展情况，结果没有发现缺口扩展和失效迹象，进一步首试验验证正在进行中。大力提升我国交通运输工具的焊接技术水平。揭阳飞机搅拌摩擦焊

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。广东搅拌摩擦焊飞边一次性完成焊接及焊缝整形， 过程高效、焊缝美观。

铝合金材料的搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊几乎可以焊接所有系列的铝合金材料，其中包括以前传统焊接方法认为“不可焊接”的沉淀强化高Q铝合金材料；对于异种材料的连接，搅拌摩擦焊也具有较大的优越性，如搅拌摩擦焊不可以实现2024/6061 以及2024/7075 等不同牌号铝合金材料的焊接、还可以实现铜合金和铝合金等不同种材料的焊接。 经过多年研究，目前搅拌摩擦焊可以焊接厚度为1~150mm的铝合金材料（图2所示为单道焊接的20mm厚的搅拌摩擦焊接头），焊接速度从5mm/s到8000mm/min。 除铝合金外，搅拌摩擦焊在铜合金、镁合金、锌合金、铅合金上的开发应用也取得很大进展；国外资料介绍了铜合金、钛合金结构件和铝基复合材料的搅拌摩擦焊研究也很成功；另外异种材料的搅拌摩擦焊连接，如铝合金与镁合金、铝合金与铜合金等已经取得了成功应用。

搅拌摩擦焊是一项区别于熔化焊和机械连接的新型焊接技术；对搅拌摩擦焊的工艺头、工艺参数、工艺过程以及异种倡合金材料（2024/7075）搅拌摩擦焊接头的静态强度和疲劳性能作了进一步的验证和试验，从而使搅拌摩擦焊在飞机机翼设计和制造上的方法有效性和优越性得到了充分认识，于是开展了这个搅拌摩擦焊研究项目，以实现这项技术在未来空客项目中的应用。研究内容包括搅拌摩擦焊在飞机翼盒结构中的可能设计应用、飞机结构设计原则的更新和改变、新型飞机结构的认证以及在役飞机检测修理等。其研究宗旨是，利用搅拌摩擦焊技术以期得到比现有飞机翼盒结构的设计、制造途径更好的安全、成本和性能上的优越性。 BAA公司在飞机翼结构的搅拌摩擦焊应用方面进行了飞机机翼设计中必须的多种制造原理的评价。搅拌摩擦焊在商用飞机上的应用将取决于这种多角度制造方法的成功集成。铝合金特殊的物理性质决定，铝合金焊接难度大。

赛福斯特不仅在技术方面不断研究开发，而且还将其较早推广到各大主流院校以谋共同发展，比如与哈尔滨工业大学、西北工业大学、清华大学、北京航空航天大学、中科院金属材料研究所、燕山大学等各个工业大学以及相关的研究机构达成了合作，鼓励其成立搅拌摩擦焊研究专业，培养专业人才，以在较短的时间内，把基础培养和技术研究基本架构建立起来。而赛福斯特在这其中扮演了中国搅拌摩擦焊中心的“”的角色，以推动技术和市场齐头并进。经过近20年的技术和市场培育，当前中国能够提供搅拌摩擦焊技术的企业已经培育了很多家，但他们都是赛福斯特较初的用户及其培育的企业。在一般人看来，赛福斯特当初的举措为自己培养了潜在的竞争对手，于他而言“只有众人拾柴才能火焰高，搅拌摩擦焊技术的发展和推广也是如此。”显然，他没有把这些同行看作是对手，而是当成了焊接技术创新道路上的队友。众人划桨开大船。也许正是因为赛福斯特有这样的胸怀，才得以将搅拌摩擦焊技术在中国发展得如此强劲。目前，在我国搅拌摩擦焊技术已成功应用到包括航空、航天、舰船、兵器等领域及汽车工业、水冷板、电力电子、轨道交通、5G等民用工业领域。传统焊接，人工成本高，技术工人不容易培养，弧光近距离容易对身体造成伤害，焊接速度过慢。揭阳电机壳体搅拌摩擦焊电话

随着新能源汽车发展和推广，轻量化是汽车制造商追求的一大目标，大多厂家选铝合金用于轻量化车身。揭阳飞机搅拌摩擦焊

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。揭阳飞机搅拌摩擦焊

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