一(yi)、什(shen)么是(shi)摩(mo)擦焊接技術
摩擦焊(han)作為近年來焊(han)接(jie)的“大(da)熱門”，是利(li)用工(gong)件接觸面(mian)相(xiang)互摩擦所產生(sheng)的摩擦熱和塑(su)形(xing)變形(xing)熱，使其界面(mian)附近區域(yu)溫度上升到(dao)接近但(dan)低于(yu)熔點的溫度區間，使工(gong)件在(zai)壓力(li)作(zuo)用下產生(sheng)塑(su)性形(xing)變就流動(dong)，通過界面(mian)分子擴散和再結晶而實(shi)現焊接方法。
摩擦焊的第二(er)技術(shu)方(fang)向(xiang)，那就是攪拌摩擦焊
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攪拌(ban)摩擦焊(han)（簡稱FSw）是(shi)利用(yong)一(yi)種(zhong)特殊形式的(de)攪拌頭(tou)邊旋轉邊前(qian)進，通過攪拌頭(tou)與工(gong)件的(de)摩擦產生熱(re)(re)量，摩擦熱(re)(re)使該(gai)部位金屬處(chu)于(yu)熱(re)(re)塑(su)性狀態，并在(zai)攪拌頭(tou)的(de)壓(ya)力作用(yong)下從其前(qian)端向(xiang)后(hou)端塑(su)性流動，從而使待焊(han)件壓(ya)焊(han)為一(yi)個整(zheng)體。摩擦焊(han)可(ke)以方(fang)便地連接同種(zhong)或異種(zhong)材料，包括金屬、部分金屬基復(fu)合材料、陶瓷及塑(su)料。由于(yu)其生產率高、質量好在(zai)制造業中已(yi)獲得了廣泛(fan)的(de)工(gong)程應用(yong)。
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經過長(chang)時間的技術應用，我(wo)們發現(xian)摩擦(ca)焊(han)具(ju)有以(yi)下這些優勢：
1.焊(han)接過程中質量(liang)控制良好，基本上能(neng)達到(dao)100%的合格率(lv)。另(ling)外(wai)，由于利用焊(han)(han)接(jie)表(biao)面(mian)的相互(hu)摩擦作為熱源，整個表(biao)面(mian)同時(shi)被加熱，焊(han)(han)接(jie)時(shi)間極短，熱影響(xiang)區(qu)小，因(yin)此，只要合理(li)地選(xuan)擇焊(han)(han)接(jie)規范(fan)，焊(han)(han)機設計(ji)得當，焊(han)(han)接(jie)規范(fan)的重現性好，就完全可以避(bi)免裂紋(wen)、氣孔及(ji)未溶透等熔化焊(han)(han)時(shi)所(suo)常(chang)見的缺陷(xian)，從而得到均勻一致的接(jie)頭質(zhi)量(liang)。
2.適于焊(han)接(jie)異種鋼(gang)和(he)異種金屬。摩擦焊(han)不僅可以焊(han)接(jie)普通(tong)的異種鋼(gang)，還可以焊(han)接(jie)常(chang)溫(wen)和(he)高溫(wen)機(ji)械(xie)、物(wu)理性能差別很大的異種鋼(gang)和(he)異種金屬，如碳素結構(gou)鋼—高速(su)工具鋼(gang)；銅—不銹(xiu)鋼等。此外，還能(neng)很好地焊接那些產生(sheng)脆性合金的異種金屬，如鋁—銅、鋁(lv)—鋼(gang)等。
3.焊接過程(cheng)不需要填充焊絲和惰性氣體保(bao)護。
4.焊前不需要開坡(po)口(kou)和對材料表面作特殊(shu)的處理(li)。
5.焊接過程中(zhong)母材不(bu)熔化。
6.有(you)利于實(shi)現全位(wei)置焊接以及高速連接。
摩擦焊(han)接以(yi)優質、高(gao)效、節能、無污染(ran)的技(ji)術特色，在航天航空、核(he)能汽車、機械制(zhi)造(zao)等領域得到了(le)越(yue)來與(yu)多的應用，它(ta)受到了(le)工業發(fa)達國家的高(gao)度(du)重視，并(bing)投入大量的資金用于技(ji)術開(kai)發(fa)和應用，并(bing)普遍認為摩擦焊(han)是(shi)可靠、再現性好和可信賴的焊(han)接技(ji)術。
航空領域空客A380發動機(ji)(ji)制造中就有(you)使(shi)用摩擦(ca)焊接(jie)技(ji)術來生產，其發動機(ji)(ji)燃(ran)油效(xiao)率(lv)比競爭對手提高了1/4，同時(shi)發動機首(shou)次返(fan)修時(shi)間、設備總壽命長(chang)度均大大延長(chang)。對于(yu)所有(you)內燃(ran)機曲軸類零件，如采(cai)用摩擦焊接，則能更高效、高質、低(di)成本、精益化(hua)生產。
借助(zhu)于摩擦(ca)焊(han)優秀(xiu)的焊(han)接(jie)性能表現，此項技術也可很好(hao)完成各(ge)類修(xiu)補作業，如關鍵結構件開(kai)(kai)裂(lie)、鈑金(jin)孔位錯誤(wu)、鑄造缺(que)陷、淬(cui)火開(kai)(kai)裂(lie)等問題(ti)。摩擦(ca)塞補焊(han)是一種固相焊(han)接(jie)工(gong)藝(yi)，焊(han)接(jie)速度快，熱影響區小(xiao)，修(xiu)補強度達到本(ben)體(ti)強度90％以上，且(qie)修補過程全自(zi)動化，質量可靠，焊接件滿足高標準(zhun)使用(yong)要求，減少(shao)材料(liao)、零件報廢的經濟(ji)和工期(qi)損失。
除了上述的(de)(de)優勢，該技術還能(neng)夠保證焊(han)件(jian)(jian)的(de)(de)尺寸(cun)精(jing)(jing)度(du)和幾何精(jing)(jing)度(du)。摩擦焊(han)機(ji)實際上相當(dang)于一臺帶有加壓機(ji)構(gou)的(de)(de)車(che)床，按照現代機(ji)床的(de)(de)設計及制(zhi)造(zao)技術來(lai)講，使它具有足夠的(de)(de)精(jing)(jing)度(du)及剛性(xing)并不困難。此(ci)外，再采用適(shi)當(dang)的(de)(de)控制(zhi)方法，可(ke)使焊(han)件(jian)(jian)在焊(han)接后的(de)(de)長(chang)度(du)誤差小于±0.2毫米，偏心度可在0.2毫米(mi)之內。由于這些(xie)技(ji)(ji)(ji)術優勢，該項技(ji)(ji)(ji)術目前在新能源汽車應用很廣。比如(ru)特斯拉的電機(ji)殼(ke)水冷，如(ru)果(guo)通(tong)過(guo)鋁焊(han)(han)(han)(han)、氫弧焊(han)(han)(han)(han)等等進行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，工(gong)(gong)藝繁瑣而且(qie)報廢率(lv)高(gao)(gao)。而使用摩(mo)擦焊(han)(han)(han)(han)接(jie)技(ji)(ji)(ji)術只需要前期簡(jian)單(dan)的加工(gong)(gong)，即可摩(mo)擦焊(han)(han)(han)(han)接(jie)完(wan)成水冷內循環。既可以實現同種類材料的無氣孔焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，也能完(wan)美適應異類材料的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，工(gong)(gong)作(zuo)效(xiao)率(lv)高(gao)(gao)，質量好還不需要耗材的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)技(ji)(ji)(ji)術，看到了(le)這里相信大家對(dui)摩(mo)擦焊(han)(han)(han)(han)接(jie)已經有了(le)大致的了(le)解(jie)，隨著(zhu)人們(men)對(dui)摩(mo)擦焊(han)(han)(han)(han)接(jie)技(ji)(ji)(ji)術的不斷開發于工(gong)(gong)程化實踐，其(qi)應用必將越(yue)來越(yue)廣泛。
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