攪拌摩擦焊是一種用于材料科學(xué)領(lǐng)域的儀器,科鼎數(shù)控提供的攪拌摩擦焊設(shè)備精度高、耐久性好、低損耗等特點(diǎn)。熱影響區(qū)顯微組織變化小、殘余應(yīng)力比較低,焊接工件不易變形。能一次完成較長焊縫、大截面、不同位置的焊接。接頭高、操作過程方便實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化,設(shè)備簡單,能耗低,功效高,對(duì)作業(yè)環(huán)境要求低等優(yōu)勢。
攪拌摩擦焊方法與常規(guī)摩擦焊一樣。攪拌摩擦焊也是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源。不同之處在于攪拌摩擦焊焊接過程是由一個(gè)圓柱體或其他形狀的攪拌針伸入工件的接縫處,通過焊頭的高速旋轉(zhuǎn),使其與焊接工件材料摩擦,從而使連接部位的材料溫度升高軟化。
使用攪拌摩擦焊的優(yōu)缺點(diǎn)
攪拌摩擦焊的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
1、焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織變化小.殘余應(yīng)力比較低,焊接工件不易變形;
2、能一次完成較長焊縫、大截面、不同位置的焊接.接頭高:
3、操作過程方便實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化,設(shè)備簡單,能耗低,功效高,對(duì)作業(yè)環(huán)境要求低:
4、無需添加焊絲,焊鋁合金時(shí)不需焊前除氧化膜,不需要保護(hù)氣體,成本低;
5、可焊熱裂紋敏感的材料,適合異種材料焊接:
6、焊接過程安全、無污染、無煙塵、無輻射等。
攪拌摩擦焊也存在一定的缺點(diǎn):
1、焊接工件須剛性固定,反面應(yīng)有底板;
2、焊接結(jié)束攪拌探頭提出工件時(shí),焊縫端頭形成一個(gè)鍵孔,并且難以對(duì)焊縫進(jìn)行修補(bǔ);
3、工具設(shè)計(jì)、過程參數(shù)和機(jī)械性能數(shù)據(jù)只在有限的合金范圍內(nèi)可得;
4、在某種情況下,如特殊領(lǐng)域中要考慮腐蝕性能、殘余應(yīng)力和變形時(shí),性能需進(jìn)一步提高才可實(shí)際應(yīng)用;
5、對(duì)板材進(jìn)行單道連接時(shí),焊速不是很高;
6、攪拌頭的磨損消耗太快等。
攪拌摩擦焊是應(yīng)用
焊接過程中也不需要其它焊接消耗材料,如焊條、焊絲、焊劑及保護(hù)氣體等,消耗的是焊接攪拌頭。
同時(shí),由于攪拌摩擦焊接時(shí)的溫度相對(duì)較低,因此焊接后結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力或變形也較熔化焊小得多。特別是Al合金薄板熔化焊接時(shí),結(jié)構(gòu)的平面外變形是非常明顯的,無論是采用無變形焊接技術(shù)還是焊后冷、熱校形技術(shù),都是很麻煩的,而且增加了結(jié)構(gòu)的制造成本。
攪拌摩擦焊主要是用在熔化溫度較低的有色金屬,如Al、cu等合金。這和攪拌頭的材料選擇及攪拌頭的工作壽命有關(guān)。當(dāng)然,這也和有色金屬熔化焊接相對(duì)困難有關(guān),迫使人們?cè)谟猩饘俸附訒r(shí)尋找非熔化的焊接方法。對(duì)于延性好、容易發(fā)生塑性變形的黑色材料,經(jīng)輔助加熱或利用其塑性,也有可能實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊,但這就要看熔化焊和攪拌摩擦焊哪個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更合理來決定。
攪拌摩擦焊在有色金屬的連接中已獲得成功的應(yīng)用,但由于焊接方法特點(diǎn)的限制,限于結(jié)構(gòu)簡單的構(gòu)件,如平直的結(jié)構(gòu)或圓筒形結(jié)構(gòu)的焊接,而且在焊接過程中工件要有良好的支撐或襯墊。原則上,攪拌摩擦焊可進(jìn)行多種位置焊接,如平焊,立焊,仰焊和俯焊;可完成多種形式的焊接接頭,如對(duì)接、角接和搭接接頭,甚至厚度變化的結(jié)構(gòu)和多層材料的連接,也可進(jìn)行異種金屬材料的焊接。
另外,攪拌摩擦焊作為一種固相焊接方法,焊接前及焊接過程中對(duì)環(huán)境的污染小。焊前工件無需嚴(yán)格的表面清理準(zhǔn)備要求,焊接過程中的摩擦和攪拌可以去除焊件表面的氧化膜,焊接過程中也無煙塵和飛濺.同時(shí)噪聲低。由于攪拌摩擦焊僅僅是靠焊頭旋轉(zhuǎn)并移動(dòng),逐步實(shí)現(xiàn)整條焊縫的焊接,所以比熔化焊甚至常規(guī)摩擦焊更節(jié)省能源。
由于攪拌摩擦焊過程中熱輸入相對(duì)于熔焊過程較小,接頭部位一般不存在金屬的熔化,是一種固態(tài)焊接過程,在合金中保持母材的冶金性能,可以焊接金屬基復(fù)合材料、快速凝固材料等采用熔焊會(huì)有不良反應(yīng)的材料。
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本文標(biāo)簽: 攪拌摩擦焊機(jī) 旋轉(zhuǎn)摩擦焊機(jī)
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