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搅拌摩擦焊原理

发布时间:2021-11-06浏览次数:49

       搅拌摩擦焊( Friction Stir Welding,W)是利用摩擦产生的热量实现板材连固态连接技术,由英国焊接研究所(TW1)于1991发明。这种方法打破了原来限于圆形断面材料焊接的概念,对于铝合金、镁合金、铜及其合金、钛合金、钢以种材料的焊接,均可获得性能优良的焊接接头。搅拌摩擦焊技术发明至今,已经发铝合金结构制造中可以替代熔焊技术的工业化实用的固相连接技术,在航空航天速舰船快艇、高速轨道列车、汽车等轻型化结构以及各种铝合金型材拼焊结构的制经展示出显著的技术和经济效益

1.1搅拌摩擦焊的原理

它是利用一种带有搅拌针旋转方向和轴肩的特殊形式的焊接工具 焊接方向后退(称之为搅拌头)进行焊接,在焊接过程中搅拌针要以一定速度前进侧旋转着插入被焊材料的结合界面处,通过插入工件接缝内的搅拌

轴肩 搅拌针针、轴肩与被焊工件摩擦所产生的摩擦热的共同作用,同时结合搅拌头对焊缝金属的挤压,被焊工件处于高塑性状态,在搅拌头的高速搅拌和轴肩的挤压下,被焊工件材料从后退侧绕过探针到前进侧尾部联合作用下形成致密的金属间结合,而后冷却形成固态焊缝,实现材料的连接。在形成搅拌摩擦焊接头时,摩擦生热是使材料待焊部位温度升高达到塑性素,工件中的温度分布、塑性区的大小与摩擦生热的速率有关;而搅拌头的搅焊缝的充分条件,只有通过搅拌头的搅拌给其周围塑化金属提供驱动力,才能缝方向移动时,搅拌头周围的塑化金属由搅拌头的前方向后方流动,并在搅拌的挤压下形成致密的焊缝。


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