佛山搅拌摩擦焊原理图

波音公司对多种搅拌摩擦焊接头进行了研究。薄板对接接头是航空领域使用Z普遍的一种连接方式. 这种搅拌摩擦焊接头容易制造，其实用性已经被证明。但是搭接接头的搅拌摩擦焊由于中间横向界面的存在，相对比较困难，材料的清洗，接头的外形以及上层零件的厚度减少等都需要研究。由于搅拌头肩台的存在，飞机肋条需要变为T形以承受焊接压力，焊后由于T形接头焊核两边存在缺口，由此引起的应力集中会减少接头的寿命。 T形接头的两侧存在缺口（图4°）的原因是T形搭接无法实现搅拌头和底部支撑材料的等宽度焊接. 底部材料必须作为搅拌塑化材料的容器实现焊接。缺口的存在通常会引起严重应力集中，从而减少结构件的疲劳寿命；但对T形接头以及扩展蒙皮的“蝴蝶”高周试验却很有趣，通过试验观察，疲劳失效很少发生在缺口的尾段，相反却多发生在悬臂筋条末端的未焊接蒙皮上。波音公司目前致力于搅拌摩擦焊研究和应用，其中主要研究薄板对接接头、厚板对接接头、薄板T形接头在航宇工业中的应用。我国要发展成为制造强国和要创新性国家，在中国搅拌摩擦焊技术发展的晨曦中我们看到了希望的光芒。佛山搅拌摩擦焊原理图

搅拌摩擦焊（简称FSW）原理，其中搅拌头由特殊形状的搅拌指棒和轴肩组成，搅拌指棒的形状比较特殊，一般要用具有良好耐高温力学和物理特性的抗磨损材料制造，焊接过程中搅拌指棒要旋转着插入被焊材料的结合界面处，并且沿着待焊界面向前移动，搅拌指棒长度一般略小于被焊材料的厚度。 搅拌摩擦焊对于轻合金材料如：铝合金、镁合金、锌合金等的连接在焊接方法、力学性能和生产效率上具有其他焊接方法不可比拟的优越性；由于焊接温度一般低于材料的熔点，所以搅拌摩擦焊是一种固态连接方法，焊缝接头具有优良的力学性能和很小的焊接变形，焊接过程中不需要保护气和焊丝，没有熔化、烟尘、飞溅、弧光，是一种环保型的新型连接技术。 目前，搅拌摩擦焊可以实现对接、搭接、角接等多种结构形式的连接，搅拌摩擦焊在轻合金结构件的制造中得到了越来越的应用。广州铝合金搅拌摩擦焊定制费用搅拌摩擦焊为现代船舶制造提供了新的连接方法。

在电力、电子行业中、为解决大功率器件发热烧毁或过热导致性能不稳定等问题，常常需要使用辅助的散热器为器件降温。在需要对工作温度进行严格控制的场合，大概每个功率在50W以上的元器件至少使用1～2个铝散热器、因此、散热器在电子产品上的应用非常大。如某研究所开发的650KW大功率斩波器上的1GBT大功率开关元器件必须就安装在水冷散热器上才能正常工作。而水冷散热器在使用中，其密封与否、散热效率的高低将直接影响大功率开关元件的正常运行，同时这也是整个装置正常运作的关键。 传统的散热器较多采用铜、铝及其合金制造，连接工艺一般采用钎焊，部分采用熔焊。目前，从经济性、轻量化方面考虑、用铝材代替传统的铜材制造散热器是非常理想的。但是，与铜相比、铝更加不易钎焊，由于其较大的线膨胀系数，熔焊就更加困难。 对于散热器这样大而复杂的铝部件，焊接成为加工制造中Z难的一道工序。 搅拌摩擦焊技术属于固态焊接技术，具有优异的接头强度，对传统焊接方法难焊和不能焊接的铝、铜、镁等有色合金有很好的适应性。该技术非常适用于铝或铜质散热器的焊接。

搅拌摩擦焊接技术在电力行业应用：中国搅拌摩擦焊中心与电子科技联合研制开发6063、LD10和LF5等铝合金散热器的搅拌摩擦焊接工艺，该散热器用作某型号控制电路板外接液冷散热，以保证电子元器件正常的工作温度。 它传统的焊接工艺是将盖板与底座用钎焊方法进行连接，形成蛇形液流通道空腔，电路板置于其上，工作过程中通入循环冷却液进行散热。但是，复杂的盖板与槽之间形成了复杂的配合效果，整条焊缝的配合间隙极不一致，采用钎焊很难保证复杂的蛇形曲线焊缝得到一致的连接深度和强度、容易出现多种难以避免的焊接缺陷。前期生产中发现，零件表面加工掉lmm左右的余量之后，打压试验中出现了多处的渗漏；而且部分钎料渗流到液流通道中影响流量，并污染冷却液。经研究课题组决定尝试采用搅拌摩擦焊接方法进行焊接。 采用搅拌摩擦焊接专yong设备及其焊接的两件蛇形盖板铝合金散热器，焊后表面加工掉1mm后打压4MPa持续20分钟无渗漏，超过2MPa持续15分钟无渗漏的设计要求。且通过理论计算。但对15mm宽带板内水道结构，1mm的FSW有效焊接深度就可以承受10MPa以上的内压力。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。

大型挤压成型件的FSW拼接 汽车工业中一般可接受大直径为200~300mm的挤压成型件。随着挤压成型件尺寸加大、单位重量的成本也增加，所以直接制造大型挤压成形件从成本上形是很难为汽车制造商接受，并且随着挤压成形件尺寸变大，制造误差也变大，所以直接制造大型的挤压成形件在使用上也是不能满足要求。 目前，无论是从成本上，还是从使用上考虑，采用搅拌摩擦焊技术把小型挤压成形件制造成满足使用要求的大型挤压成形件，是当前汽车制造商的S选制造方法，其中，美国Tower汽车公司已经采用搅拌摩擦焊技术2块小型的挤压成形件拼接成汽车用的悬挂连接臂。 考虑到零件尺寸（尤其是焊缝尺寸）与经济效益密切相关的焊接速度以及该工艺所需要的工作压力，制造该零件需要用搅拌摩擦焊设备。由于挤压成形工艺节省了大量成本，并且焊接过程中没有其他消耗，所以采用搅拌摩擦焊后的总的经济效益取决于设备投资以及焊接效率。我们真诚期待与更多企业合作，携手创造辉煌，赢得未来！揭阳搅拌摩擦焊装备

为实现汽车轻量化更快更好的发展做出自己的贡献。佛山搅拌摩擦焊原理图

从目前的实际应用来看，搅拌摩擦焊技术具有许多优点。波音公司的应用表面，搅拌摩擦焊技术能够有效提高焊接接头强度、缩短生产周期、节约制造费用并减少焊接缺陷。比如搅拌摩擦焊技术在Ddlta Ⅳ型火箭中心助推器上的应用使焊接接头强度增加了30%-50%；制造周期降低了大约80%，由原来的23天减少为6天；通过改进接头设计，Ddlta Ⅳ和Ddlta Ⅱ的制造费用节省了60%；截止2002年4月，波音公司已经用搅拌摩擦焊技术为Ddlta Ⅱ型火箭生产了2100m长的无缺陷焊缝。在日立公司的应用表面，采用搅拌摩擦焊技术焊接铝合金列出壁板结构，可以获得较小的变形量（为MIG结构的1/12）、较高的冲击韧性（约为母材的1.7倍，是MIG接头的2.4倍）。 由于以上种种优点，搅拌摩擦焊技术不被用于火箭和高速列出的制造，在飞机、装甲运兵车、汽车以及船舶等领域同样得到了不同程度的应用。佛山搅拌摩擦焊原理图

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