2.电子束与摩擦焊经典案例.ppt

（2）摩擦焊技术的主要优点 1)接头质量好且稳定 焊接过程由机器控制，参数设定后容易监控，重复性好，不依赖于操作人员的技术水平和工作态度。焊接过程不发生熔化，属固相热压焊，接头为锻造组织，因此焊缝不会出现气孔、偏析和夹杂，裂纹等铸造组织的结晶缺陷，焊接接头强度远大于熔焊、钎焊的强度，达到母材的强度；? 2)?效率高。 对焊件准备通常要求不高，焊接设备容易自动化，可在流水线上生产，每件焊接时间以秒计，一般只需零点几秒至几十秒，是其它焊接方法如熔焊、钎焊不能相比的； 3)?节能、节材、低耗 所需功率仅及传统焊接工艺的1/5～1/15，不需焊条、焊剂、钎料、保护气体，不需填加金属，也不需消耗电极；? 4)?焊接性好 特别适合异种材料的焊接，与其它焊接方法相比，摩擦焊有得天独厚的优势，如钢和紫铜、钢和铝、钢和黄铜等等；? 5)环保，无污染 焊接过程不产生烟尘或有害气体，不产生飞溅，没有孤光和火花，没有放射线。由于以上这些优点，摩擦焊技术被誉为未来的绿色焊接技术。 2 摩擦焊工艺及其新近展 (1)连续驱动摩擦焊 (2)惯性摩擦焊 旋转焊件与一个飞轮相连 (3)线性摩擦焊? ?? 线性摩擦焊技术，是两个工件以一定的频率和振幅进行往复运动产生热量进行的焊接，它可以将方形、圆形、多边形截面的金属或塑料焊接在一起。它可以焊接更不规则截面的构件，象叶片与涡轮等。最初应用于塑料焊接，80年代后期用于航空发动机整体钛合金叶盘的制造。 (4)搅拌摩擦焊? ?搅拌摩擦焊技术是1991年英国焊接研究所发明的固相连接技术，它在航空、航天、船舶、海洋工业、武器装备以及高速列车等领域的轻结构制造中的应用研究得到广泛开展。同时也引起了我国科技工作者的高度重视，先后开展了一些搅拌摩擦焊的研究工作。 (5)相位摩擦焊? 可实现有相位要求的工件的摩擦焊接，扩大了摩擦焊的应用领域。目前生产中对如六方形断面的零件、八方钢、汽车操作杆、花键轴、拨叉、两端带法兰的轴等均要求采用相位摩擦焊。在电控技术和机械技术高度发展的前提下，为大吨位相位摩擦焊机的研制提供了可能。 (6)径向摩擦焊? ????径向摩擦焊由于其引入中间旋转加压圆环，不仅改变了摩擦面的方向，焊件也由相对旋转加压变为相对固定加压，它非常适合于长管子的焊接，同时它还可以把薄壁铜环焊接到弹体外壁上，能够使军工产品升级换代。 3摩擦焊设备与工程应用? ??? 随着摩擦焊技术的广泛应用，摩擦焊设备也得到了迅速的发展，2000年不完全统计全世界共有5000多台摩擦焊机用于焊接生产。? 为了适应大型和特殊部件的焊接，要研制我国的大型和微型的摩擦焊机。 为适应特种用途还要开发惯性摩擦焊、径向摩擦焊，搅拌摩擦焊、双头摩擦焊，立式摩擦焊及水下摩擦焊等多种特种摩擦焊机。在制造及监控技术方面要本着柔性和自动化来设计。焊机可附加很多自动化设备和加工装置，从而创造出一个高度柔性和自动化的完整系统，以适应用户的各种要求。 　 搅拌摩擦焊(friction stir welding ,简称FSW) 是由英国焊接研究所( The Welding Institute , 简称TWI) 于1991 年提出的一种固态连接方法 搅拌摩擦焊技术是世界焊接技术发展史上自发明到工业应用时间跨度最短和发展最快的一项固相连接新技术 截止2002 年9 月15 日,得到英国焊接研究所( TWI) 搅拌摩擦焊专利技术许可的用户己经有78 家,与搅拌摩擦焊技术相关的专利技术有551 项。 4搅拌摩擦焊 采用搅拌摩擦焊技术不仅能焊接几乎所有熔焊能够焊接的金属,而且能焊接许多熔化焊接性能差的金属,如铝合金、钛合金、铜合金等 　　　搅拌摩擦焊除了具有摩擦焊的特点外，更重要的是可焊接各种板材的焊接接头，因此可用于结构焊接. 搅拌摩擦焊发明初期主要解决厚度1.2~6毫米的铝合金板材焊接问题; 1996年，用FSW技术解决了6～12毫米的铝、镁、铜合金的连接。 1997年实现了12~25毫米厚铝合金板的搅拌摩擦焊，并且在宇航结构件上得到应用。 1999年搅拌摩擦焊可以焊接50毫米厚的铜合金及75毫米厚度的铝合金零件和产品。 2004年，英国焊接研究所已经能够单道单面实现100毫米厚铝合金板材的搅拌摩擦焊。 迄今，在材料的厚度上，单道焊可以实现厚度为0.8~100mm铝合金材料的焊接；双道焊可以焊接180mm厚的对接板材。 最近,又开发了可以连接0.4mm铝板的微型搅拌摩擦焊技术