佛山搅拌摩擦焊设备组成

钛合金/留合金异种金属搅拌摩擦焊时在焊接区形成了Ti-N系金属间化合物。这是由于Ti和A均是活性元素，搅拌原擦焊时，搅拌头与工件间的摩擦热提高焊缝温度，同时，焊缝区的Ti 与M在搅拌头的作用下混合，并经历剧烈的塑性变形，二者的综合作用使焊缝在固态下形成T-N金属间化合物。脆性的金属间化合物会使接头性能变差，当接头中形成数量较多的金属间化合物时，焊接接头变脆.在焊接应力作用下有可能导致焊缝开裂。 在焊核和铝合金母材边界还观察到磨损后脱落的颗粒。对颗粒进行能谱分析，发现其主要成分为62.09%Fe、17.03%Cr、6.79% Ni、6.92% Ti和6.44% Al（质量分数），这与搅拌头所用高温合金材料的成分接近，因此，这种颗粒是搅拌头磨损后脱落的颗粒，说明钛合金/铝合金异种材料焊接时搅拌头的磨损很严重。 因此，对于钛合金/铝合金异种材料的搅拌摩擦焊接，一方面要通过调整工艺减少焊接接头中金属间化合物的数量，另一面要研制耐磨损的搅拌头才有可能进一步提高接头性能。公司率先开发了搅拌摩擦焊接装备及焊接工艺。佛山搅拌摩擦焊设备组成

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。中山搅拌摩擦焊技术攻关J端技术，为搅拌摩擦焊技术再拓新市场。

1、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； 2、基于成本降低、重量减少以及优越的接头性能等方面的诸多优点，搅拌摩擦焊在飞机制造工业中的应用将具有巨大的潜在性。 3、搅拌摩擦焊技术的出现，为飞机的设计及制造提供了新的方法和途径。 4、世界范围的航宇工业正在探索扩大搅拌摩擦焊技术在飞机、喷气发动机和空间飞行器上的应用。 搅拌摩擦焊在飞机制造领域的诸多研究，预示着此技术在飞机制造领域将会有更很多的应用。 缩比焊接件的压缩试验：近期研究结果表明，搅拌摩擦焊具有相当好的工艺重复性和宽的工艺窗口、在转速波动-20%~+40%和焊接速度波动-33%～+100%的条件下，还能够得到优良的接头；被焊零件的变形很小、对于长度为1500mm 的零件Z大变形量2mm；经过X射线和“相矩阵”超声波扫描无损检查，没有发现气孔和裂纹；对缩比件的试验表明，焊接件的压缩强度可以达到母材金属的96%。尽管这些结果表明搅拌摩擦焊在中心翼盒中的应用很成功，但还需要进一步的试验验证和飞行测试。

搅拌摩擦焊接技术的原理是什么？一个带特殊轴肩和针凸的搅拌工具（搅拌头）高速旋转着插入被焊工件的待焊界面起始处，搅拌工具（搅拌头）和被焊材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，使材料软化发生塑性变形，并释放出塑性变形能量，当搅拌工具（搅拌头）受到驱动沿着待焊界面向前移动时，热塑化的材料由搅拌工具（搅拌头）的前部向后部转移，并且在搅拌工具（搅拌头）轴肩的锻造作用下，实现工件之间的固相连接。这种焊接方式可以达到其他焊接很难达到的高气密性和高焊接强度。因而现在广泛应用到铝挤材料拼焊和铝铸件材料的密封焊接。为实现汽车轻量化更快更好的发展做出自己的贡献。

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。率先开发了大厚度搅拌摩擦焊接装备及焊接工艺。中山搅拌摩擦焊技术

是一家专业从事铝合金搅拌摩擦焊整体行业解决方案的企业。佛山搅拌摩擦焊设备组成

目前对搅拌摩擦焊的研究和试验已经超出了简单的非疲劳关键接头的应用研究范围，进入了复杂UI 形状的飞机关键零部件的连接和先进飞行系统的制造阶段。搅拌摩擦焊为改变传统轻合金结构制造、费方法提供了可能，传统的机械紧固装配完全可以被高性能的搅拌摩擦焊装配代替，从而降低了成本。搅拌摩擦焊的主要特点是采用一种非耗损特型搅拌头插入被焊零件的对接处，在待焊工件的连接面旋转、摩擦、挤压，在热机作用的条件下扩散连接形成可靠、致密的金属间固相焊缝。根据试验测量和数字模拟结果，搅拌摩擦焊的焊接温度一般都低于材料的熔点，焊接过程中通过溢头对塑化材料的挤压过渡得到致密的金属间固相治金扩散连接。图2所示是一个典型的搅拌摩擦焊金漆从宏观上可以看出搅拌摩擦焊焊缝存在4个区域。从焊核中心到母材金属分别是∶（a）动态重结晶B （b）热-机影响区；（c）热影响区；（d）母材金属。搅拌摩擦焊可以实现铝、镁、铜、铁、钕等多种合金材料和热塑材料的焊接、特用适合于得合金、铝锂合金、钛合金等航字材料的焊接，可以应用于对接、搭接、丁字形接等多种接头形式。提高了焊接接头的力学性能，消除了熔焊时容易产生的气孔、夹杂、靛固裂纹等多种缺陷。佛山搅拌摩擦焊设备组成

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