摩擦焊搅拌工具在顶锻过程中及顶锻后保压过程中,焊合区金属通过相互扩散与再结晶,使两侧金属牢固焊接在一起,从而完成整个焊接过程。在整个焊接过程中,摩擦界面温度一般不会超过熔点,故摩擦焊是固态焊接。利用焊件表面相互摩擦所产生的热,使端面达到热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接。搅拌摩擦焊多用于平板对接结构。目前,对于0.8~75毫米厚的铝合金都可以采用搅拌摩擦焊接。但实际工程应用中大多数工程焊接结构是采用型材或板材以角接方式构成的,由于搅拌摩擦焊主要是由轴肩与被焊接面摩擦产生热量,因此搅拌摩擦焊在角接结构中的应用受限制,甚至根本就不能直接进行角接结构的搅拌摩擦焊接。摩擦焊搅拌工具可以使材料在压力作用下扩散连接形成固相接头。摩擦焊接哪里买
摩擦焊搅拌工具,包括搅拌头和与搅拌头配合的静止轴肩;搅拌头的搅拌针底面有六螺旋线凹槽;所述静止轴肩通过弹簧与轴肩固定块相接,轴肩固定块固定安装在焊机上,静止轴肩中设有电加热装置和冷却介质通道,电加热装置在内,靠近搅拌头,冷却介质通道在电加热装置以外,静止轴肩的高度与搅拌头轴肩高度相同。摩擦焊搅拌工具修复匙孔缺陷时,首先用手钻将待修复工件的匙孔加工成圆柱形;将匙孔加工成圆柱形的工件水平放置在工作台上,并加以固定。采取连续填充修复方式,根据匙孔的尺寸设计填充修复的级数。摩擦焊接哪里买低耗:摩擦焊不需要特殊的焊接电源,所需能量为传统焊接工艺的20%左右。
摩擦焊搅拌工具的成功设计是把搅拌摩擦焊应用在更大范围的材料和焊接更宽的厚度范围的关键。一般说来,摩擦焊搅拌工具包括两部分:搅拌探头和轴肩,而摩擦焊搅拌工具的材料通常都采用硬度远远高于被焊材料的材料制成,这样能够在焊接过程中将摩擦焊搅拌工具的磨损减至小值。在初期,摩擦焊搅拌工具形状的合理设计是获得良好机械性能焊缝的关键。关于摩擦焊搅拌工具的发展主要集中在两个方面:一个是带螺纹的摩擦焊搅拌工具,一个是带三个沟槽的摩擦焊搅拌工具。本质上,这两种搅拌探头都设计成锥体,较大减少了相同半径圆柱体搅拌探头的材料卷出量。
摩擦焊搅拌工具包括相互连接的轴肩和搅拌针,搅拌针呈锥形状,搅拌针上端圆冠处开设平面缺口;轴肩连接搅拌针的端面上设有螺旋式渐开线槽。摩擦焊搅拌工具在搅拌针上端圆冠处加工出平面缺口,配合搅拌头的高速旋转,较大提高了搅拌头对材料的搅动作用,以此来增加接头根部材料的流动性;轴肩端面加工有渐开线槽,增加了材料的流动性及摩擦产热量,此外,渐开线槽对材料的汇聚作用可消除表面飞边,提高了微搅拌摩擦焊焊接质量,得到高质量的微搅拌摩擦焊接头。摩擦焊搅拌工具主要由肩部和焊针组成,焊接薄板时,旋转的肩部和工件之间摩擦产生的热量是主要热源,而随着板厚的增加,更多的热量必须靠旋转的焊针和工件摩擦产生。摩擦焊可以焊接普通的异种钢,还可以焊接常温和高温机械、物理性能差别很大的异种钢和异种金属。
在摩擦焊搅拌工具中,搅拌头的旋转速度对接头的力学性能产生影响,主要是通过改变焊接热输入和材料塑性流动影响微观组织来实现的。当搅拌头的转速较低时,不能产生足够的摩擦热,从而热塑性流动层难以形成,然后导致固相连接不能实现,并且在焊缝中还特别容易形成孔洞等缺陷。由搅拌摩擦焊产热机制可知,随着旋转速度的增加,热输入便增加,热塑性流动层自上而下也逐渐扩大,使得焊缝中的孔洞逐步减小,当转速增加到特定值时,孔洞便开始慢慢消失,从而形成组织致密的高质量焊缝。但如果搅拌头转速太高,则会导致过高的焊接温度,产生其他影响焊接质量的缺陷。摩擦焊搅拌工具的成功设计是把搅拌摩擦焊应用在更大范围的材料和焊接更宽的厚度范围的关键。摩擦焊接哪里买
摩擦焊用来焊接毛坯,而且还可以焊接装配好的成品,焊机功率小、省电能。摩擦焊接哪里买
摩擦焊搅拌工具只承受沿轴线的正压力和与旋转方向相反的摩擦扭矩,且随着下压深度的增加,正压力和摩擦扭矩逐渐增大:稳定焊接阶段搅拌针侧面除了前半部分承受压力和扭矩,还会承受与焊接方向相反的阻力以及由它产生的弯矩。当焊接过程进入稳定阶段时,摩擦焊搅拌工具承受的载荷只与轴肩和搅拌针的尺寸有关。摩擦焊搅拌工具的优化实验表明前进侧和后退侧的热机械影响区由于经历的热影响和搅拌作用不同,微观组织的晶粒尺寸和形态不同;水平轴肩圆柱螺纹摩擦焊搅拌工具(2#)在两种焊接速度下(33毫米/分钟和50毫米/分钟),得到的焊缝表面光滑、飞边较少,焊合区微观组织细小均匀、无方向性,综合力学性能较优。摩擦焊接哪里买