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攪拌摩擦焊-鋁合金攪拌摩擦焊-理想動力(商家)

價格
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議定
2019-9-20  
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黎先生18622365088 022-26521101
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天津市寧河區新華科技城B26-4
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攪拌摩擦焊參數的選擇

攪拌摩擦焊接是一個復雜的過程,在攪拌頭確定的前提下,攪拌摩擦焊的工藝參數是攪拌頭的旋轉速度r、焊接速度v和軸肩的下壓量。攪拌摩擦焊焊接接頭的成型特點及性能和攪拌摩擦焊過程中單位長度焊縫吸收的能量有密切的關系,而單位長度焊縫吸收的能量同旋轉速度與焊接速度的比值r/v有關,r/v值越大,表明攪拌頭在單位長度的焊縫上旋轉的次數越多,則輸入材料內的熱量越多,焊區的溫度越高。反之,r/v值越小,則焊區的溫度越低。

攪拌摩擦焊工藝試驗過程中,在焊接壓力及焊接速度不變的情況下(焊接速度為40mm/min,下壓量為0.17mm),攪拌頭旋轉速度較低時,鋁合金的攪拌摩擦焊,摩擦產熱功率小,焊接區金屬不能達到熱塑性狀態,不---形成熱塑性流動層,使得攪拌摩擦焊過程類似于金屬的銑削加工,從而在焊縫表面產生溝槽。圖1a為攪拌頭轉速為1000r/min時在焊縫表面產生溝槽。由于熱輸入不夠,焊縫區金屬不能完全塑化,塑性流動不夠,使得部分鎂合金粘附在攪拌頭上,不能形成閉合的焊縫。此時由于攪拌頭的探針上粘附了鎂合金,其起攪拌作用的部分尺寸有所增加,使得焊縫背面出現焊透的現象(圖1b);當攪拌頭轉速提高為1100r/min時,焊接區內摩擦產熱量增加,在接近試樣表面的攪拌焊針周圍,首先形成熱塑性流動層,但在焊縫的內部,由于熱塑性層的溫度相對較低,還無法完成流動、填充、擠壓、擴散過程,焊縫表面的溝槽雖然消失,但如果沿焊縫的橫截面將其切開,則焊縫內部可能有孔洞甚至出現隧道型缺陷,不能形成---的固相連接;如果攪拌頭旋轉速度繼續增加到1200r/min,由于熱輸入的增加,熱塑性層逐漸擴大和流動,使得焊縫中的孔洞和隧道消失,形成致密的焊縫(圖1)。當攪拌頭轉速超過1500r/min時,由于旋轉速度過高造成熱輸入過大而導致焊縫金屬過熱,甚至局部產生熔化現象。


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攪拌摩擦焊對接接頭的疲勞性能大都超過相應熔焊接頭的設計值。總之,對于鋁合金材料,其fsw接頭的抗拉強度均能達到母材的70%以上。接頭性能的具體數值,除了與母材本身的性能有關外,攪拌摩擦焊,在很大程度上還取決于fsw的焊接參數。

  目前,---關于攪拌摩擦焊的研究及應用主要集中在鋁合金、鎂合金以及純銅等軟質、易于成形的材料上,對于鈦合金、不銹鋼、鋁基復合材料等的研究和應用也取得了較大的進展。




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一、攪拌摩擦焊的定義及原理

攪拌摩擦焊frictstir welding,簡稱fsw是基于摩擦焊技術的基本原理,由英國焊接研究所twi于1991年發明的一種新型固相連接技術。與常規摩擦焊相比,其不受軸類零件的---,可進行板材的對接、搭接、角接及全位置焊接。與傳統的熔化焊方法相比,攪拌摩擦焊接頭不會產生與熔化有關的如裂紋、氣孔及合金元素的燒損等焊接缺陷;焊接過程中不需要填充材料和保護氣體,使得以往通過傳統熔焊方法無法實現焊接的材料通過攪拌摩擦焊技術得以實現連接;焊接前無須進行復雜的預處理,焊接后殘余應力和變形小;焊接時無弧光輻射、和飛濺,噪音低;因而,鋁合金攪拌摩擦焊,攪拌摩擦焊是一種經濟、---、高的“綠色”焊接技術,被譽為“繼激光焊后又一次---性的焊接技術”。

攪拌摩擦焊方法與常規摩擦焊一樣,攪拌摩擦焊也是利用摩擦熱作為焊接熱源。不同之處在于攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體形狀的焊頭(伸入工件的接縫處,通過焊頭的高速旋轉,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同時對材料進行攪拌摩擦來完成焊接的。


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