鋁合金摩擦焊制造商

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-20

一般說來,在摩擦焊攪拌工具中,帶三溝槽的攪拌探頭減小了70%,而帶螺紋的攪拌探頭減小了60%。如果使用一個(gè)確定的較小直徑的攪拌探頭,錐形攪拌探頭比圓柱形攪拌探頭更容易進(jìn)入焊件而通過塑性材料,并且減小了摩擦焊攪拌工具的應(yīng)力集中和斷裂可能性。攪拌摩擦焊是指利用高速旋轉(zhuǎn)的焊具與工件摩擦產(chǎn)生的熱量使被焊材料局部熔化,當(dāng)焊具沿著焊接界面向前移動(dòng)時(shí),被塑性化的材料在焊具的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力作用下由焊具的前部流向后部,并在焊具的擠壓下形成致密的固相焊縫。攪拌摩擦焊技術(shù)首先并主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到越來越普遍的應(yīng)用,同時(shí)在高熔點(diǎn)材料領(lǐng)域也獲得了一定發(fā)展。在工藝參數(shù)中,影響摩擦焊攪拌工具質(zhì)量的主要參數(shù)有軸肩直徑大小、攪拌針形狀、旋轉(zhuǎn)頻率及焊接速度。鋁合金摩擦焊制造商

鋁合金摩擦焊制造商,摩擦焊攪拌工具

在頂鍛過程中及頂鍛后保壓過程中,焊合區(qū)金屬通過相互擴(kuò)散與再結(jié)晶,使兩側(cè)金屬牢固焊接在一起,從而完成整個(gè)焊接過程。在整個(gè)焊接過程中,摩擦界面溫度一般不會超過熔點(diǎn),故摩擦焊是固態(tài)焊接。摩擦焊所選用的材料一般不是鑄件,鑄件的焊接性能不好。摩擦焊的優(yōu)點(diǎn)很多,尤其是焊接接頭的質(zhì)量高,幾乎可以達(dá)到100%合格。而且現(xiàn)場無旱煙,弧光,使用機(jī)器焊接,減少了對熟練焊接工人的依賴。摩擦焊使用較多的場景是異形管道焊接,而異形管道的端口一般需要進(jìn)行特殊機(jī)加工,這個(gè)時(shí)候管道越短越好,避免加工設(shè)備搞得很大。所以異形端頭又短管進(jìn)行機(jī)加工,然后再跟長管摩擦焊加長,再到現(xiàn)場安裝。立式摩擦焊機(jī)使用摩擦焊攪拌工具在焊接時(shí)攪拌頭與焊件間的攪拌和摩擦作用可有效去除焊件表層的氧化膜。

鋁合金摩擦焊制造商,摩擦焊攪拌工具

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(qiáng)材料流動(dòng)性、降低摩擦焊攪拌工具與焊接材料間的相對滑動(dòng)速度,從而減小摩擦焊攪拌工具在焊接過程中的機(jī)械載荷和磨損。

使用摩擦焊攪拌工具的過程中,當(dāng)壓緊力不足時(shí),焊縫內(nèi)組織疏松,出現(xiàn)孔洞,甚至軸肩對焊接區(qū)起不到很好的包攏作用而導(dǎo)致焊縫塑性金屬流外溢。當(dāng)壓緊力過大時(shí),軸肩與被焊工件表面的摩擦力增加,攪拌頭向前移動(dòng)的阻力也隨之增加,導(dǎo)致焊縫表面易形成飛邊、毛刺等焊接缺陷。攪拌摩擦焊焊接過程中常用的參數(shù)為攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度和焊接速度,這些參數(shù)直接影響到焊接過程中的產(chǎn)熱情況。通常情況下,焊接過程的產(chǎn)熱量隨著攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度的增加而增大;當(dāng)焊接速度增加時(shí),單位長度焊縫獲得的熱量減少。焊接過程的熱輸入可用公式qE=kw/v表示,式中k為熱輸入常數(shù);w為攪拌頭旋轉(zhuǎn)速度;v為焊接速度。焊件尺寸精度高,用摩擦焊生產(chǎn)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)燃燒室,全長的較大誤差為士0.1毫米。

鋁合金摩擦焊制造商,摩擦焊攪拌工具

摩擦焊攪拌工具的軸肩通過專門轉(zhuǎn)接套與主機(jī)相連,可實(shí)現(xiàn)攪拌針與軸肩的動(dòng)摩擦配合,攪拌針與軸肩采用分體式設(shè)計(jì)制造;攪拌針隨主軸高速旋轉(zhuǎn),軸肩固定于主機(jī)頭不旋轉(zhuǎn)部位;攪拌針與軸肩通過軸承組實(shí)現(xiàn)可靠地相對運(yùn)動(dòng)。焊后材料表面無減薄的攪拌摩擦焊攪拌工具,通過軸承的選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保證攪拌針與軸肩實(shí)現(xiàn)可靠的動(dòng)摩擦配合;特殊設(shè)計(jì)的基于軸肩靜止的分體式攪拌針,并在端部加工斜面結(jié)構(gòu)的小軸肩,小軸肩端面加工螺旋線,為焊縫金屬施加頂鍛力的同時(shí)收攏材料;特殊材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軸肩,降低攪拌工具前進(jìn)阻力,消除飛邊,確保焊縫表面成型良好。摩擦焊易于安裝,結(jié)構(gòu)簡單,接口可靠。摩擦焊機(jī)經(jīng)銷商

由于摩擦焊生產(chǎn)率高、質(zhì)量好獲得了普遍的工程應(yīng)用。鋁合金摩擦焊制造商

要在1000℃甚至1200℃以上保證摩擦焊攪拌工具連續(xù)工作數(shù)小時(shí)而不失效,這就需要摩擦焊攪拌工具具有足夠的高溫性能。因此,用作摩擦焊攪拌工具的理想材料需在高溫下具備以下性能:耐高溫、耐磨損,髙強(qiáng)度,尺寸穩(wěn)定性和蠕變抗力好;高的斷裂韌性,低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度,以抵抗疲勞和斷裂;與母材之間盡量低的摩擦系數(shù),以獲得平滑的焊接表面;有足夠的熱疲勞強(qiáng)度來承受不斷重復(fù)的加熱和冷卻循環(huán);具有一定的化學(xué)惰性,與母材不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);加工性能良好;造價(jià)合適,經(jīng)濟(jì)實(shí)用。工具鋼、模具鋼因?yàn)槠鋬r(jià)格低廉,獲取方便,且加工容易,性能適中,是焊接鎂、鋁、鉛等低熔點(diǎn)金屬較常用的的摩擦焊攪拌工具材料。雖然其在高溫下易軟化的性質(zhì)并不適用于髙強(qiáng)度材料的焊接,但是在鎂、鋁與鋼、鈦的異種材料攪拌摩擦焊上有大量應(yīng)用。鋁合金摩擦焊制造商