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搅拌摩擦焊接是高速旋转的搅拌头扎入工件后沿着焊接方向运动,在搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热,使周围金属形成塑性软化层,软化层金属在搅拌摩擦头旋转的作用下填充搅拌针后方形成的空腔,并在搅拌头轴间与搅拌针的搅拌和挤压作用下实现材料连接的固相焊接方法。 搅拌头-搅拌摩擦焊的施焊工具; 搅拌头轴肩-搅拌头与工件表面接 触的肩台部分; 搅拌针-搅拌头插入工件的部分; 前进侧-焊接方向与搅拌头轴肩旋 转方向一致的焊缝侧面; 回转侧-焊接方向与搅拌头轴肩旋 转方向相反的焊缝侧面; 轴向压力-向搅拌头施加的使搅拌针 插入工件和保持搅拌头轴 肩与工件表面接触的压力。 搅拌头 搅拌摩擦焊技术特点 搅拌摩擦焊是在材料的塑性状态下实现的,产品焊缝金相一致性高,焊缝无热裂纹、无夹杂、无气孔等熔焊缺陷。 搅拌摩擦焊利用自动化的机械设备进行焊接,避免了对操作工人技术熟练程度的依赖。实现了全位置焊接自动化。 搅拌摩擦焊焊前无需对铝合金氧化层做特殊处理,不需开坡口,焊接过程中不需要填充材料和保护气,简化了焊接工序。 搅拌摩擦焊焊接过程不会产生烟尘、飞溅、紫外线及电磁辐射,实现了焊接过程的环保化。 搅拌摩擦焊的焊缝残余应力低,基本无变形,焊缝属性接近母材,机械性能优异。提高了焊缝可靠性。 工业用搅拌摩擦焊设备 实验研究用搅拌摩擦焊设备 搅拌摩擦焊技术应用概况 在船舶制造领域,在1996年搅拌摩擦焊就在挪威MARINE公司成功地应用在铝合金快速舰船的甲板、侧板等结构件的流水线制造。 在轨道车辆制造领域,日本HITACHI公司首先于1997年将搅拌摩擦焊技术应用于列车车体的快速低成本制造,成功实现了大壁板铝合金型材的工业化制造。 在世界宇航制造领域,搅拌摩擦焊已经成功代替熔焊实现了大型空间运载工具如运载火箭和航天飞机等的大型高强铝合金燃料贮箱的制造,波音公司的DELTA II型和IV型火箭已经全部实现了搅拌摩擦焊制造,并于1999年首次成功发射升空。 2000年世界汽车工业,如美国TOWER汽车公司等就利用搅拌摩擦焊实现了汽车悬挂支架、轻合金车轮、防撞缓冲器、发动机安装支架以及铝合金车身的焊接。 2002年8月,美国月蚀航空公司利用FSW技术研制出了全搅拌摩擦焊轻型商用飞机,并且首次试飞成功。 材料成形课程复习内容 1、铸造的优缺点、金属的铸造性、铸件的凝固方式、以及铸造应力、铸件变形和裂纹。 2、砂型、熔模、压力、金属型、低压以及离心铸造的原理、特点和应用。 3、塑性加工的目的、优缺点、及基本方法。 4、常用塑性指标、金属的变形抗力、应力图示的意义、外摩擦的后果、变形程度的表示方法、 5、塑性加工的不均匀变形以及轧制的咬入条件和改善措施。 6、轧钢生产工艺制定原则。 7、钢材高低倍组织检验,重点是形成原因和解决办法。 8、轧制、锻压、挤压、拉拔几种塑性加工方法在产品规格、组织和性能、塑性加工的难易程度、生产效率、成本及应用方面各有何特点。 9、合金钢轧制生产过程与碳素钢不同之处。 10、挤压产品的特点、容易出何种缺陷、形成的原因。 11、金属的焊接性、亚共析钢焊接接头(包括热影响区)的特征。 人有了知识,就会具备各种分析能力, 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书,广泛阅读, 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍,我们能丰富知识, 培养逻辑思维能力; 通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平, 培养文学情趣; 通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操, 给我们巨大的精神力量, 鼓舞我们前进。 * 第四章 连接成形 材料通过机械、物理、化学和冶金方式,将分离的材料或零件接合成整体的材料或零件的工艺过程称为连接(Joining)成形 机械连接成形:用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件,分离的材料或零件接合成整体的材料或零件。靠机械力实现,接头可松动或拆除。 物理化学连接成形:通过毛细作用、分子间力作用或相互扩散及化学反应,将两个分离的表面连接成不可拆接头,主要是胶结和封接。 冶金连接成形:通过加热或加压使两个分离表面的原子达到晶格距离,形成金属键,获得不可拆接头,用于金属材料时称焊接(Welding) 连接成形的分类: 熔化焊:电弧焊、电渣焊、 电子束焊、激光焊、气焊 压力焊:电阻焊、摩擦焊、 爆炸焊、扩散焊
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