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    攪拌摩擦焊原理

    發布時間:2020-6-10 16:47:47 點擊量: 作者:
    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與塑性變形熱作為焊接熱源。不同之處在於攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀(如帶螺紋圓柱體)的攪拌針(welding pin)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。焊接過程如圖所示。在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上,焊頭邊高速旋轉,邊沿工件的接縫與工件相對移動。焊頭的突出段伸進材料內部進行摩擦和攪拌,焊頭的肩部與工件表麵摩擦生熱,並用於防止塑性狀態材料的溢出,同時可以起到清除表麵氧化膜的作用。 

    在過程中,攪拌針在旋轉的同時伸入工件的接縫中,旋轉攪拌頭(主要是軸肩)與工件之間的摩擦熱,使焊頭前麵的材料發生強烈塑性變形,然後隨著焊頭的移動,高度塑性變形的材料逐漸沉積在攪拌頭的背後,從而形成攪拌摩擦焊焊縫。攪拌摩擦焊對設備的要求並不高,最基本的要求是焊頭的旋轉運動和工件的相對運動,即使一台銑床也可簡單地達到小型平板對接焊的要求。但焊接設備及夾具的剛性是極端重要的。攪拌頭一般采用工具鋼製成,焊頭的長度一般比要求焊接的深度稍短。應該指出,攪拌摩擦焊縫結束時在終端留下個匙孔。通常這個匙孔可以切除掉,也可以用其它焊接方法封焊住。針對匙孔問題,已有伸縮式攪拌頭研發成功,焊後不會留下焊接匙孔。

    關於在攪拌摩擦過程中界麵原子的運動仍處於研究階段