特种焊结课论文.docx

洛阳理工学院 特种先进连接 PAGE \* MERGEFORMAT4 洛阳理工学院 特种先进连接 PAGE \* MERGEFORMAT1 摩擦焊 摩擦焊是一种固态热压焊：在压力作用下，通过待焊工件的摩擦界面及其附近温度升高，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎，伴随着材料产生塑性流变，通过界面的分子扩散和再结晶而形成接头实现焊接的固态焊接方法。 摩擦焊的热影响区小，不会产生通常熔化焊的焊接缺陷，焊接生产率高，产品的质量稳定，成品率高，能耗低，节能显著。目前广泛应用于电力、化学、机械制造、石油天然气、汽车制造领域，且在航空航天、核能、海洋开发等领域中也有较好的发展前景。 摩擦焊与其他焊接方式相比焊接接头质量高、适合与异种材料之间的焊接、生产效率高、尺寸精度高、易于实现机械化、自动化，操作管理简单、环境清洁安全、??工成本低。 在实际应用中摩擦焊也存在缺点与局限性，对于分圆形截面的工件焊接比较困难，盘状薄壁零件和管状零件不易装卡；其次，工件的加工与对准要求严格，工件截面较大时不易保证均匀摩擦与加热；接头处多产生飞边，焊后需要机械加工；加紧部位容易产生划伤或加持痕迹。 连续驱动摩擦焊 连续驱动摩擦焊是传动摩擦焊工艺中应用最广泛\最具代表性的摩擦焊加工方法.连续驱动摩擦焊与惯性摩擦焊、相位控制摩擦焊、线性摩擦焊等摩擦焊的共同特点是依靠两个待焊件之间的相对摩擦运动产生热能，并在压力的作用下完成焊接。 连续驱动摩擦焊的焊接过程可分为摩擦加热过程和顶端焊接过程。摩擦加热过程又可分为初始摩擦、不稳定摩擦、稳定摩擦和停车四个阶段。顶端焊接过程可分为纯顶端和顶端维持两个阶段。 从本质上讲摩擦焊就是利用焊件接触面之间的相对摩擦运动和塑性流动所产生的热量为热源。焊接过程中两工件摩擦表面的质点在摩擦压力和摩擦扭矩的作用下沿工件径向力与切向力合力方向做相对高速摩擦运动，把摩擦的机械工转变为热能及塑性变形功，在两工件界面形成塑性变形层。该变形层的温度高、能量集中、具有很高的热效率。 在实际焊接工程中影响材料摩擦焊焊接性的因素有很多，材料的互溶性和扩散性、材料表面的氧化膜是否已破碎、材料的高温力学性能和物理性能、合金的碳当量和淬透性、金属的高温氧化倾向、金属间生成脆性相的可能性、摩擦系数以及材料本身的脆性。 搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊的焊接过程分为三个阶段：搅拌头扎入阶段、搅拌头沿焊缝行走阶段、搅拌头提起阶段。在搅拌头扎入过程结束瞬间热循环温度达到最大值，随着搅拌头沿焊缝的行走热循环温度迅速降低。搅拌头沿焊缝的行走时为了行走顺畅，搅拌头必须不断的向前方材料世家较大的挤压力促使前方软化材料流动到搅拌头后方形成的空腔内，因而搅拌头与焊件之间的磨擦作用较强，摩擦输入和热循环最高温度值较大。焊接行走过程结束时，搅拌头只有旋转行为，而搅拌头附近的软化材料降低了摩擦热输入导致热循环最高温度降低。搅拌摩擦焊的热源只要是轴肩与焊件材料的上表面、搅拌头与结合面间的摩擦热、搅拌头附近材料的塑性变形产热。 搅拌摩擦焊由于轴肩与焊件上表面紧密接触，因而焊缝通常呈“V”形，接头一般形成三个组织明显不同的区域：焊核区、热-机影响区、热影响区。 与传统摩擦焊相比搅拌摩擦焊生产成本低、接头质量高、安全环保、有广泛的工艺适应性、便于机械自动化操作、质量稳定重复性高、焊接后结构的残余应力和变形较小、更适于薄板焊接；但是搅拌摩擦焊的焊速不高、对于工件的加持要求高、设备灵活性差、焊接尾端形成“匙孔”需要用其他焊接方式填补。  爆炸焊 爆炸焊是一种固态连接，它是以炸药为能源，利用炸药爆炸时产生的冲击波使两层或多层同种或异种材料高速倾斜碰撞而焊合在一起的连接方法。 由于这种方法的动力学特点，在焊接界面上产生局部高温高压，温度和塑性变形的共同作用能够使界面结合处的强度大于或等于母材金属强度。 爆炸焊能使物理性能（熔点、热膨胀特性、硬度等）有明显差异、用普通焊接方法无法实现焊接的金属焊合在一起，并且能获得高强度的焊接接头。 爆炸焊的优点 爆炸焊可以在同种金属和异种金属之间形成高强度的冶金结合焊缝。 可以焊接的尺寸范围很宽泛，可焊接面积小到平方厘米大到十多平方米。 可以进行双层、多层复合板的焊接，也可以用于各种金属的对搭接与点焊。 工艺简单，不需要复杂的设备，能源丰富、投资少，应用方便。 不需要填充金属，结构设计采用复合板可以节约贵重金属。 焊件表面不需要复杂的清理，只需要去除加厚的氧化膜和油污。 爆炸焊的缺点 爆炸焊的工作环境大多在野外，机械化程度比较低，劳动条件差，受气候影响。 爆炸式所产生的噪音和气浪对周围环境有一定的影响。 爆炸焊所需要的炸药、雷管等爆炸物品具有一定的危险性。 被焊的金属材料必