使用摩擦焊攪拌工具的過程中,不同形狀的攪拌針對能否獲得良好的焊縫質(zhì)量至關(guān)重要。攪拌針底部直徑過小時,如果焊接工藝不當(dāng),靠近攪拌針底部因為攪拌針直徑過細經(jīng)常會發(fā)生剪切斷裂;攪拌針底部直徑過大或者旋轉(zhuǎn)頻率過低時,焊縫區(qū)域材料流動不充分,所受阻力過大,攪拌針會被從靠近軸肩的地方剪斷。利用帶有特殊形狀的硬質(zhì)攪拌針的攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)緩慢插入被焊工件,直到軸肩和母材表面接觸,此時攪拌頭與母材發(fā)生劇烈摩擦,通過攪拌摩擦過程中產(chǎn)生的摩擦熱和對攪拌頭周圍金屬的擠壓,使接頭金屬處于塑性狀態(tài),攪拌針在旋轉(zhuǎn)的同時沿著焊接方向向前移動,在熱-機聯(lián)合作用下形成致密的金屬間結(jié)合,實現(xiàn)材料的連接。摩擦焊攪拌工具的操作過程方便實現(xiàn)機械化、自動化。上海摩擦焊供應(yīng)商
摩擦焊通常由如下四個步驟構(gòu)成:機械能轉(zhuǎn)化為熱能;材料塑性變形;熱塑性下的鍛壓力;分子間擴散再結(jié)晶。摩擦焊相較傳統(tǒng)熔焊較大的不同點在于整個焊接過程中,待焊金屬獲得能量升高達到的溫度并沒有達到其熔點,即金屬是在熱塑性狀態(tài)下實現(xiàn)的類鍛態(tài)固相連接。摩擦破壞了金屬表面的氧化膜。摩擦生熱降低了金屬的強度,但提高了它的塑性。摩擦表面金屬產(chǎn)生了塑性變形與流動,防止了金屬的氧化,促進了焊接金屬原子的互相擴散,形成了牢固的焊接接頭。銅鋁摩擦焊接機多少錢在焊接過程中,不同的摩擦焊攪拌工具得到的效果有很大差異。
摩擦焊攪拌工具只承受沿軸線的正壓力和與旋轉(zhuǎn)方向相反的摩擦扭矩,且隨著下壓深度的增加,正壓力和摩擦扭矩逐漸增大:穩(wěn)定焊接階段攪拌針側(cè)面除了前半部分承受壓力和扭矩,還會承受與焊接方向相反的阻力以及由它產(chǎn)生的彎矩。當(dāng)焊接過程進入穩(wěn)定階段時,摩擦焊攪拌工具承受的載荷只與軸肩和攪拌針的尺寸有關(guān)。摩擦焊攪拌工具的優(yōu)化實驗表明前進側(cè)和后退側(cè)的熱機械影響區(qū)由于經(jīng)歷的熱影響和攪拌作用不同,微觀組織的晶粒尺寸和形態(tài)不同;水平軸肩圓柱螺紋摩擦焊攪拌工具(2#)在兩種焊接速度下(33毫米/分鐘和50毫米/分鐘),得到的焊縫表面光滑、飛邊較少,焊合區(qū)微觀組織細小均勻、無方向性,綜合力學(xué)性能較優(yōu)。
摩擦焊在國內(nèi)外的發(fā)展為什么非常迅速,應(yīng)用非常普遍,這是由于它本身具有一系列的優(yōu)點。摩擦焊優(yōu)點包括如下幾個方面:接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定。我國用低溫摩擦焊生產(chǎn)的鋁銅過渡接頭,其廢品率0.01%;鍋爐廠采用摩擦焊代替閃光焊生產(chǎn)省煤器蛇形管,焊接的廢品率由原來的10%降低到0.001%。用摩擦焊代替閃光焊生產(chǎn)汽車排氣門,焊接的廢品率由原來的1.4%下降到0.04~0.01%。從以上例子可以看到,摩擦焊的廢品率非常低,是一般焊接方法的1%左右。適于焊接異種鋼和異種金屬:摩擦焊可以焊接普通的異種鋼,還可以焊接常溫和高溫機械、物理性能差別很大的異種鋼和異種金屬,如碳素結(jié)構(gòu)鋼—高速工具鋼;銅—不銹鋼等。摩擦焊和閃光焊相比較,節(jié)省電能為80~90%左右。
隨著外加電流從30A增加到150A,摩擦焊攪拌工具的較大磨損深度均呈現(xiàn)出逐漸減小趨勢:其中具有柱狀攪拌針的摩擦焊攪拌工具(1#、2#)在5組外加電流作用下的較大磨損深度均比錐形摩擦焊攪拌工具大(3#、4#、5#),較大磨損深度的減小速率經(jīng)歷了較快到平緩的變化過程:4#和5#摩擦焊攪拌工具的內(nèi)凹軸肩外面表面與塑性材料接觸充分,因此在該區(qū)域形成了環(huán)形磨損區(qū)。載流攪拌摩擦焊接通過復(fù)合外加電流內(nèi)生電阻熱以提高焊縫溫度、降低塑性材料的熱變形流變應(yīng)力、增強材料流動性、降低摩擦焊攪拌工具與焊接材料間的相對滑動速度,從而減小摩擦焊攪拌工具在焊接過程中的機械載荷和磨損。摩擦焊攪拌工具的無需添加焊絲,焊鋁合金時不需焊前除氧化膜,不需要保護氣體,成本低。摩擦焊接機定制價格
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摩擦焊適用于熱敏感性很強及不同制造狀態(tài)材料的焊接,也就是具有比較普遍的可焊性。它可用來焊接相同的金屬材料,而且特別適用于性能相差較大的異種金屬的焊接。某些異種金屬用普通的熔化焊或閃光對接焊時,會由于接頭內(nèi)生成金屬問脆性化合物而無法進行焊接或難以得到好的接頭。采用摩擦焊接時,可以在較廣的范圍內(nèi)選擇和控制焊接溫度,并且焊接時間很短,因此能比較容易地防止或很大減少金屬間脆性化合物的生成,從而獲得良好的焊接接頭。焊接過程不需要填充焊絲和惰性氣體保護。上海摩擦焊供應(yīng)商