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摩擦焊接及其工艺发展
口齐少安口刘承东
摘要:摩擦焊是一种先进的制造工艺,在各行各业中有着广泛的应用,文章介绍了摩擦焊接的特点、分类、常见缺陷
及最新工艺的发展。
关键词:摩擦焊缺陷摩擦焊工艺
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:—一—
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摩擦焊是一种现代金属固相热压焊方法,即把两目摩擦焊的分类及其特点
种焊件的结合面作相对高速运动,借助于摩擦热使接
对于摩擦焊从能量的施加方式来讲,分为连续驱
触部分达到塑性状态,再经加压而连接成一体的一种
动摩擦焊—和惯性摩擦焊
工艺方法。它是一个包含着热、力、冶金、传质极其相
—。在连续驱动摩擦焊过程中,
互作用的复杂过程。
其中的一个工件连到驱动机上以一定的速度进行转
Ⅱ摩擦焊新技术的特点动,而另一个工件保持不动,两工件相向运动,端面相
互接触在摩擦力的作用下产生热量,再加上两端比较
①焊接质量高、可靠、焊件尺寸精度高;
大的顶锻压力,在高温高压下使两个工件结合在一起。
②耗能低,节能效果显著;
③摩擦焊新技术有个不用的优点,即:不用焊而在惯性摩擦焊中,其中的一个工件连到飞轮上,另一
条、不用焊丝、不用焊药、不用保护气体; 个保持不动,飞轮被预先加到一定的速度,贮存所需要
的能量,然后脱离飞轮,两工件相互接触产生摩擦热,
④生产效率高,便于实现自动化;
在压力下使两工件结合在一起。连续驱动摩擦焊的主
⑤具有广泛的可焊性。摩擦焊不仅可以用来焊接
要参数是速度、压力和摩擦时间,而惯性摩擦焊的参数
普通钢、合金钢和有色金属,而且还可以将两种性质
仅是速度和压力。连续驱动摩擦焊的工艺过程的主要
完全不同的金属材料,诸如铸铁和钢焊在一起,也适
用于焊接性能相差较大的异种金属及异种材料,如合规范参数有转速,摩擦力。,顶锻力,摩擦加热时
间。,顶锻时间,其中转速和压力对焊接质量影响
金与塑料、陶瓷等非金属材料实现相接。
较大。由于连续驱动摩擦焊过程中焊机监测的参数较
摩擦焊接以其优质、高效、节能、无污染的特色,
在航空、航天、核能、海洋开发等高技术领域及电力、多,对主要规范参数特别是转速和压力的要求应适当;
转速过小产热不够,工件不能焊合;转速太高,工件的
机械制造、石油钻探、汽车制造等产业部门得到广泛
的应用。热量输入较大,接头温度较高,易造成过热现象。摩擦
力不能太小,以保证足够的摩擦加热
功率和焊接表面的良好接触,但压力
过大又会使摩擦变形量和飞边增大,
影响焊接质量。而惯性摩擦焊的主规
范参数只有转速和压力,由于焊接转
速已选定,实际参数只有压力。惯性摩
擦能量全部来自飞轮,因此,转速和飞
轮的惯性矩显著地影响接头摩擦产生
的热、加热温度和温度分布,从而影响
焊接质量,由于惯性摩擦焊转速变化
/ 机械制造卷第期
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太大,摩擦压力不是能量规范的主要参数,但仍对接头率逐渐稳定在某一个值。
质量有一定的影响。
口摩擦焊接头的常见缺陷
摩擦焊按摩擦运动形式分为旋转式和轨道式两大
类,按旋转方式分为普通摩擦焊和径向摩擦焊。旋转式摩擦焊的焊接缺陷不同于一般熔化焊接方