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搅拌摩擦焊接研讨会报告Pdf下载
搅拌摩擦焊导论
搅拌摩擦焊接(FSW)是一种固态连接过程(金属未熔化)，使用第三体工具连接两个面。在搅拌摩擦焊工具和材料之间产生热量，导致搅拌摩擦焊工具附近形成一个非常柔软的区域。然后机械地将两片金属混合在一起，然后用机械压力(工具施加的压力)将软化的金属连接起来，就像连接粘土或面团一样。它主要用于铝，最常用于挤压铝(非热处理合金)，以及需要高焊接强度而无需焊后热处理的结构。
阅读更多:摩擦焊接|的优缺点及应用
它是在1991年12月由英国焊接研究所发明和实验证明的。TWI拥有这一过程的专利，第一项专利是最具描述性的。
操作原理
- 在搅拌摩擦焊(FSW)中，旋转一个带凸肩的圆柱形工具，然后慢慢地插入两件对接的连接线中。
- 零件必须夹在支撑杆上，以防止相邻的接合面被强迫分开。
- 耐磨焊接工具与工件材料之间产生摩擦热。
- 这种热量导致材料软化而不达到熔点，并允许工具沿着焊接线移动。
- 达到的最高温度约为材料熔化温度的0.8倍。
- 它在两部分之间留下一个固相键。
- 该工艺可视为固相小孔焊接技术，因为在焊接过程中产生一个容纳探头的孔，然后进行填充。
重要的焊接参数
1)刀具旋转和横移速度
- 在一般情况下，可以这样说，增加旋转速度或降低导线速度会导致焊缝发热。
- 为了成功焊接，必须使工具周围的材料足够热，以实现所需的广泛塑性流动，并使作用在工具上的力最小化。
2)刀具旋转和横移速度
如果材料太冷，那么在搅拌区可能会出现空洞或其他缺陷，在极端情况下，工具可能会断裂。
3)工具倾斜和切入深度
- 将肩部扎入板表面以下，增加了工具下方的压力，并有助于确保材料的充分锻造。
- 倾斜2-4度的工具，这样的工具的后方低于前面，已被发现协助这一锻造过程。
- 必须正确设置切入深度，以确保达到必要的向下压力，并确保工具完全穿透焊缝。
优势
- 低变形和收缩，即使在长焊缝
- 在疲劳和拉伸试验中具有优异的力学性能
- 无电弧或烟雾
- 没有孔隙度
- 由于无熔池，可在所有位置(水平、垂直等)操作。
- 能源效率
- 其中一种工具通常可用于焊接长度达1000m的6XXX系列铝合金
- 不需要填充线
- 焊接也不需要气体保护
缺点
- 拔出工具时留下的出口孔。
- 比手工和电弧工艺更不灵活
- 工件必须夹紧
- 通常导线速度比某些熔焊工艺慢。
- 不能制造需要金属沉积的接头(例如角焊缝)
搅拌摩擦焊的应用:
- 造船和海上建筑
- 航空航天工业
- 机翼,机身
- 太空飞行器的低温燃料箱
- 航空燃料罐
- 军用飞机的外部废弃坦克
- 军事和科学火箭
3.陆路运输
- 轮圈
- 卡车车身和卡车尾吊具
- 移动起重机
- 燃油加油机
- 商队
4.铁路行业
- 铁路车辆和地下车辆
- 铁路油罐车和货车
- 容器的身体。
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