惠州鋁板攪拌摩擦焊介紹

節(jié)能環(huán)保是汽車制造業(yè)的大勢(shì)所趨，解決汽車高排放ZUI 直觀的方式是車身輕量化。鋁作為地球上含量ZUI多的金屬材料，其密度為鐵的1/3.雖然純鋁的強(qiáng)度很低，但是隨著強(qiáng)度足以和普通鋼材相媲美的鋁、銅、鋁鎂及鋁硅等鋁合金材料的不斷開發(fā)，鋁被認(rèn)為是未來車身的重要材料。但另一 方面，鋁很活潑，在特定條件下甚至能在空氣中燃燒。在大氣環(huán)境下，鋁和鋁合金表面始終有一層致密的氧化膜，加 鋁/鋁合金優(yōu)良的導(dǎo)熱性，使得鋁和鋁合金的焊接尤為困難。 而且，在鋁/鋁合金爆化焊過程中，由于大的熱輸入量，使得熱應(yīng)變非常嚴(yán)重。這些都限制了鋁和鋁合金的應(yīng)用。攪拌摩擦焊是一種在機(jī)械力和摩擦熱共同作用下的固相連接方法，正好避免了鋁合金的以上問題，現(xiàn)在已經(jīng)被應(yīng)用到新能源汽車等輕量化需求的焊接。一種叫攪拌摩擦焊的新工藝，正在逐漸興起并有可能替代目前風(fēng)頭正健的激光焊?；葜蒌X板攪拌摩擦焊介紹

攪拌摩擦焊接技術(shù)在電力行業(yè)應(yīng)用：中國(guó)攪拌摩擦焊中心與電子科技聯(lián)合研制開發(fā)6063、LD10和LF5等鋁合金散熱器的攪拌摩擦焊接工藝，該散熱器用作某型號(hào)控制電路板外接液冷散熱，以保證電子元器件正常的工作溫度。 它傳統(tǒng)的焊接工藝是將蓋板與底座用釬焊方法進(jìn)行連接，形成蛇形液流通道空腔，電路板置于其上，工作過程中通入循環(huán)冷卻液進(jìn)行散熱。但是，復(fù)雜的蓋板與槽之間形成了復(fù)雜的配合效果，整條焊縫的配合間隙極不一致，采用釬焊很難保證復(fù)雜的蛇形曲線焊縫得到一致的連接深度和強(qiáng)度、容易出現(xiàn)多種難以避免的焊接缺陷。前期生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，零件表面加工掉lmm左右的余量之后，打壓試驗(yàn)中出現(xiàn)了多處的滲漏；而且部分釬料滲流到液流通道中影響流量，并污染冷卻液。經(jīng)研究課題組決定嘗試采用攪拌摩擦焊接方法進(jìn)行焊接。 采用攪拌摩擦焊接專yong設(shè)備及其焊接的兩件蛇形蓋板鋁合金散熱器，焊后表面加工掉1mm后打壓4MPa持續(xù)20分鐘無滲漏，超過2MPa持續(xù)15分鐘無滲漏的設(shè)計(jì)要求。且通過理論計(jì)算。但對(duì)15mm寬帶板內(nèi)水道結(jié)構(gòu)，1mm的FSW有效焊接深度就可以承受10MPa以上的內(nèi)壓力。廣東攪拌摩擦焊設(shè)備突破配套關(guān)鍵工藝裝備自主研制等瓶頸問題。

攪拌摩擦焊研究 基于攪拌摩擦焊技術(shù)的優(yōu)越性和在飛機(jī)制造系統(tǒng)中的潛在應(yīng)用。國(guó)際上的飛視制造商在得到英國(guó)得接研究所專利許可和技術(shù)支持的基礎(chǔ)上，相互合作，共同研究，積極探索攪拌摩擦焊技術(shù)在飛機(jī)制造系統(tǒng)中的各種應(yīng)用，開展了多個(gè)有關(guān)攪拌摩擦焊的研究項(xiàng)目和課題。 歐洲航空工業(yè)公司在幾年前就開展了兩項(xiàng)重要的有關(guān)攪拌摩擦焊的研究，來深入了解攪拌摩擦焊技術(shù)在飛機(jī)上應(yīng)用的潛在可能性，其中一項(xiàng)主要研究焊接過程中的技術(shù)問題；另外一項(xiàng)研究飛猶猶身要求的板件制造過程中的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)；除此以外還有國(guó)際間的項(xiàng)目，完成通用技術(shù)研究。攪拌摩擦焊在商用飛機(jī)主要承力結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用將取決于這些項(xiàng)目的研究結(jié)果，同時(shí)需要大量的研究數(shù)據(jù)來證明這項(xiàng)新型連接技術(shù)在飛機(jī)應(yīng)用上的安全性和可靠性。薄板材料的主要研究目標(biāo)是進(jìn)一步了解攪拌摩擦焊接頭的機(jī)械性能和耐腐蝕性能，其中包括同種和異種材料的焊接性及特征，機(jī)械和耐腐蝕性能測(cè)試，殘余應(yīng)力和腐蝕影響的Z小化，攪拌萃擦焊接頭的無損檢測(cè)，修理技術(shù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化。經(jīng)過此項(xiàng)目的研究，可以為飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼等框架結(jié)構(gòu)

一般汽車零部件的FSW焊接 一些典型汽車零件的焊接如圖8所示。隨著汽車平均用鋁量的增大，以及鋁制汽車零件的增多，攪拌摩擦焊在汽車工業(yè)會(huì)得到越來越的應(yīng)用。如∶發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤支架、油箱、公共汽車和機(jī)場(chǎng)用車輛、汽車篷蓋、液壓成型管接頭、輪箍、摩托車和自行車車架、坯料縫合、空間結(jié)構(gòu)，連接擠壓成型管與鑄造節(jié)點(diǎn)、卡車車體、帶有關(guān)節(jié)的吊車/人員通道、罐車、卡車的起重機(jī)構(gòu)、起重機(jī)車、鋁合金材質(zhì)汽車的維修、裝甲車、鎂或鎂/鋁焊接。 a 緩沖器的FSW焊接 攪拌摩擦焊焊接過程中需要施加一定的壓緊力，尤其是工件厚度、材料不同，需要的機(jī)床結(jié)構(gòu)剛度不同，主軸驅(qū)動(dòng)力矩也不同，所以需要根據(jù)工件尺寸的厚度、大小、形狀等選擇不同結(jié)構(gòu)形式的的攪拌摩擦焊設(shè)備。幾乎成為一種完全為鋁合金材質(zhì)定制的焊接技術(shù)。

目前對(duì)攪拌摩擦焊的研究和試驗(yàn)已經(jīng)超出了簡(jiǎn)單的非疲勞關(guān)鍵接頭的應(yīng)用研究范圍，進(jìn)入了復(fù)雜UI 形狀的飛機(jī)關(guān)鍵零部件的連接和先進(jìn)飛行系統(tǒng)的制造階段。攪拌摩擦焊為改變傳統(tǒng)輕合金結(jié)構(gòu)制造、費(fèi)方法提供了可能，傳統(tǒng)的機(jī)械緊固裝配完全可以被高性能的攪拌摩擦焊裝配代替，從而降低了成本。攪拌摩擦焊的主要特點(diǎn)是采用一種非耗損特型攪拌頭插入被焊零件的對(duì)接處，在待焊工件的連接面旋轉(zhuǎn)、摩擦、擠壓，在熱機(jī)作用的條件下擴(kuò)散連接形成可靠、致密的金屬間固相焊縫。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)量和數(shù)字模擬結(jié)果，攪拌摩擦焊的焊接溫度一般都低于材料的熔點(diǎn)，焊接過程中通過溢頭對(duì)塑化材料的擠壓過渡得到致密的金屬間固相治金擴(kuò)散連接。圖2所示是一個(gè)典型的攪拌摩擦焊金漆從宏觀上可以看出攪拌摩擦焊焊縫存在4個(gè)區(qū)域。從焊核中心到母材金屬分別是∶（a）動(dòng)態(tài)重結(jié)晶B （b）熱-機(jī)影響區(qū)；（c）熱影響區(qū)；（d）母材金屬。攪拌摩擦焊可以實(shí)現(xiàn)鋁、鎂、銅、鐵、釹等多種合金材料和熱塑材料的焊接、特用適合于得合金、鋁鋰合金、鈦合金等航字材料的焊接，可以應(yīng)用于對(duì)接、搭接、丁字形接等多種接頭形式。提高了焊接接頭的力學(xué)性能，消除了熔焊時(shí)容易產(chǎn)生的氣孔、夾雜、靛固裂紋等多種缺陷。攪拌摩擦焊接技術(shù)是一種新型的高附加值的鋁合金焊接新技術(shù)。中山攪拌摩擦焊參數(shù)

利用科學(xué)發(fā)展觀繼續(xù)推進(jìn)攪拌摩擦焊的發(fā)展?；葜蒌X板攪拌摩擦焊介紹

在電力、電子行業(yè)中、為解決大功率器件發(fā)熱燒毀或過熱導(dǎo)致性能不穩(wěn)定等問題，常常需要使用輔助的散熱器為器件降溫。在需要對(duì)工作溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制的場(chǎng)合，大概每個(gè)功率在50W以上的元器件至少使用1～2個(gè)鋁散熱器、因此、散熱器在電子產(chǎn)品上的應(yīng)用非常大。如某研究所開發(fā)的650KW大功率斬波器上的1GBT大功率開關(guān)元器件必須就安裝在水冷散熱器上才能正常工作。而水冷散熱器在使用中，其密封與否、散熱效率的高低將直接影響大功率開關(guān)元件的正常運(yùn)行，同時(shí)這也是整個(gè)裝置正常運(yùn)作的關(guān)鍵。 傳統(tǒng)的散熱器較多采用銅、鋁及其合金制造，連接工藝一般采用釬焊，部分采用熔焊。目前，從經(jīng)濟(jì)性、輕量化方面考慮、用鋁材代替?zhèn)鹘y(tǒng)的銅材制造散熱器是非常理想的。但是，與銅相比、鋁更加不易釬焊，由于其較大的線膨脹系數(shù)，熔焊就更加困難。 對(duì)于散熱器這樣大而復(fù)雜的鋁部件，焊接成為加工制造中Z難的一道工序。 攪拌摩擦焊技術(shù)屬于固態(tài)焊接技術(shù)，具有優(yōu)異的接頭強(qiáng)度，對(duì)傳統(tǒng)焊接方法難焊和不能焊接的鋁、銅、鎂等有色合金有很好的適應(yīng)性。該技術(shù)非常適用于鋁或銅質(zhì)散熱器的焊接。惠州鋁板攪拌摩擦焊介紹

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