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未知驱动探索，专注成就专业
摩擦搅拌焊
引言
摩擦搅拌焊（FrictionStirWelding，简称FSW）是一种固
相焊接技术，通过在接头处产生高速旋转的焊接工具，使材料
发生塑性变形并产生摩擦热，从而实现焊接的目的。与传统的
熔化焊接方法相比，摩擦搅拌焊具有低热输入、无焊缝几乎无
缺陷、焊接速度快等优点，因此在航空航天、汽车制造、船舶
制造等领域得到了广泛应用。
工艺过程
焊接设备
摩擦搅拌焊主要由以下几个部分组成：
•焊接工具：通常由一根柱状工具组成，末端具有圆
形或锥形焊接头，用于在接头处进行摩擦搅拌。
•驱动系统：通过电机或液压系统提供驱动力，并控
制焊接工具的转速和移动速度。
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•夹持装置：用于夹持和固定被焊接材料的接头，以
保证接头在焊接过程中的稳定性。
•控制系统：用于控制焊接过程中的各项参数，如转
速、移动速度、温度等。
焊接过程
摩擦搅拌焊的焊接过程主要包括以下几个步骤：
1.夹持工件：将待焊接的工件装入夹持装置，并夹紧
以确保工件的稳定性。
2.焊接工具接触：将焊接工具与工件表面接触，并施
加一定的压力以保证接触面的贴紧。
3.开始旋转：启动驱动系统，使焊接工具开始高速旋
转。
4.插入工件：焊接工具同时开始向工件内部插入，形
成摩擦搅拌区域。
5.搅拌焊接：焊接工具的转动带动工件材料在摩擦热
的作用下发生塑性变形，形成焊接接头。
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6.完成焊接：当焊接工具插入到设定深度后，停止旋
转，并将焊接工具从工件中拔出。
焊接参数
在摩擦搅拌焊的过程中，一些关键的焊接参数需要被控制
和调节，以确保焊接接头的质量和性能。
•转速：焊接工具的旋转速度是控制摩擦搅拌区域温
度的主要参数。一般来说，较高的旋转速度可以提高焊接
质量，但过高的转速可能会导致材料熔化。
•移动速度：焊接工具在插入工件的过程中的移动速
度也会影响焊接质量。较低的移动速度可以提高焊接密度，
但过低的速度可能导致焊接接头的不均匀和疏松。
•压力：焊接工具对工件施加的压力可以影响焊接接
头的密度和强度。一般来说，较高的压力可以提高焊接接
头的密度和强度，但过高的压力可能会导致材料变形和残
余应力的增加。
应用领域
摩擦搅拌焊技术在许多领域得到了广泛应用。
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航空航天
由于摩擦搅拌焊的低热输入和几乎无焊缝缺陷的特点，这
项技术在航空航天领域的应用十分广泛。它可以用于制造飞机
和航天器的结构连接，例如飞机翼板、舱壁等。
汽车制造
摩擦搅拌焊在汽车制造中的应用也非常普遍。它可以用于
连接汽车的车身和底盘，提高车辆整体的刚性和强度，从而提
升行车安全性。
船舶制造
在船舶制造领域，摩擦搅拌焊可以用于制造船体和船舶部
件的连接。与传统的焊接方法相比，摩擦搅拌焊可以显著减少
焊接缺陷和残余应力的产生，提高船舶的使用寿命和安全性。
结论
摩擦搅拌焊作为一种固相焊接技术，具有许多优点，如低
热输入、无焊缝几乎无缺陷、焊接速度快等。它在航空航天、
汽车制造、船舶制造等领域得到了广泛应用，并取得了显著的
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效果。随着技术的不断发展和改进，摩擦搅拌焊有望成为未来
焊接领域的重要技术之一。
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