中山軸攪拌摩擦焊

近些年來，高速鐵路在我國發(fā)展速度較快，高速列車的制造技術(shù)也得到了大力發(fā)展，列車車體的制造材料實(shí)現(xiàn)了從碳鋼到不銹鋼、鋁合金的轉(zhuǎn)變。 6000系鋁合金具有中等強(qiáng)度、優(yōu)異的成形性和耐蝕性，是目前鋁合金車體應(yīng)用量ZUI大的鋁合金，然而， 使用熔化焊方法焊接鋁合金，易出現(xiàn)氣孔、焊接熱 裂紋及軟化等焊接缺陷；攪拌摩擦焊與傳統(tǒng)熔焊法相比，具有焊接接頭外觀平整、性能優(yōu)良、焊后殘余應(yīng)力和變形小，無煙塵、無輻射，不需焊絲、 不需氣體保護(hù)、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)申，人們?cè)贔SW研究和實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，盡管這種方法本身可以獲得高質(zhì)量的接頭，但是焊接工藝參數(shù)選取不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生焊接缺陷，使接頭質(zhì)量的下降，在這種情況下，實(shí)現(xiàn)接頭質(zhì)量的控制和預(yù)測(cè)是FSW的工業(yè)化應(yīng)用亟待解決的問題。攪拌摩擦焊代替熔焊可實(shí)現(xiàn)鋁合金結(jié)構(gòu)件的制造和現(xiàn)場(chǎng)裝配，消除熔焊時(shí)的裂紋、氣孔等缺陷，獲得無缺陷接頭。中山軸攪拌摩擦焊

減輕質(zhì)量、提高推重比和增加有效載荷一直是航空發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)，鈦合金由于具有質(zhì)輕、比強(qiáng)度高以及抗沖擊等優(yōu)點(diǎn)而成為航空航天重點(diǎn)發(fā)展的新材料之一。 而鋁合金是目前航空航天、錄器裝備等高新技術(shù)領(lǐng)域中很多應(yīng)用的金屬材料21。 因此，將鈦合金與鋁合金連接形成復(fù)合結(jié)構(gòu)可以Z大積覆地利用材料各自的優(yōu)點(diǎn)，獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益，因而，在航空航天、武器裝備等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用景。然而、鈦合金與鋁合金都是活性、極易氧化的金屬，兩者熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、熱膨脹系數(shù)以及晶體結(jié)構(gòu)等物理性能差異很大，采用常規(guī)的焊接方法難以獲得滿足使用性能要求的焊接接頭，如熔化焊接時(shí)，兩種屬液相混合將生成大量脆性金屬間化合物，接頭強(qiáng)度很低。 目前，國內(nèi)外采用電弧熔釬焊”、激光溶釬、固態(tài)擴(kuò)散焊和液相擴(kuò)散焊等方法對(duì)鈦和鋁異種材料的焊接進(jìn)行了研究。攪拌摩擦焊是一種固拔擴(kuò)散焊接方法，基本不受材料的物理化學(xué)性能和力學(xué)性能、晶體結(jié)構(gòu)等的影響，對(duì)克服不同材料性能差弄帶來的焊接困難具有極大的優(yōu)勢(shì)，能夠避免熔化焊的一些缺陷、減少脆性金屬間化合物的形成，比較適合于異種材料的連接。中山軸攪拌摩擦焊通過產(chǎn)品靜態(tài)展示、動(dòng)態(tài)技術(shù)演示和體驗(yàn)，以及科普教育等方式，讓更多的人了解和體驗(yàn)攪拌摩擦焊的Z新科技。

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。國際上的飛視制造商在得到英國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)

飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)的攪拌摩擦焊應(yīng)用研究 英國宇航空中客車公司（BAA）主要負(fù)責(zé)空客系列飛機(jī)機(jī)翼的設(shè)計(jì)和裝配。機(jī)翼設(shè)計(jì)的空氣動(dòng)力性能以及結(jié)構(gòu)的商業(yè)效率基本上歸功于操作費(fèi)用的降低。集成設(shè)計(jì)中基本費(fèi)用的節(jié)省和直接操作費(fèi)用的降低取決于設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)性和Z佳材料、工藝和制造方法的應(yīng)用°。通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和正確的應(yīng)用，攪拌摩擦焊可以是Z佳的焊接技術(shù)，以期在降造成本方面勝過現(xiàn)有的設(shè)計(jì)和制造途徑。 結(jié)構(gòu)安全和可靠性是飛機(jī)設(shè)計(jì)、制造和維修等都關(guān)心的主題。所以需要無數(shù)的結(jié)構(gòu)試驗(yàn)來證明機(jī)翼結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)、材料和制造方法的有效性。在研究中得到的所有試驗(yàn)結(jié)果對(duì)攪拌摩擦焊租螺栓以及鉚接連接進(jìn)行了比較。 基于成本降低、重量減少以及優(yōu)越的接頭性能等方面的諸多優(yōu)點(diǎn)，攪拌摩擦焊在飛機(jī)制造工業(yè)中的應(yīng)用將具有巨大的潛在性。 攪拌摩擦焊技術(shù)的出現(xiàn)，為飛機(jī)的設(shè)計(jì)及制造提供了新的方法和途徑。公司已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)鋁、鎂、銅、鈦、鐵等合金以及異種金屬的焊接，公司采用FSW技術(shù)生產(chǎn)的鋁合金結(jié)構(gòu)件。

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。是革M性的焊接技術(shù)，綠色環(huán)保自動(dòng)化機(jī)械焊接。佛山攪拌摩擦焊攪拌頭材質(zhì)

現(xiàn)階段我國制造工業(yè)對(duì)攪拌摩擦焊技術(shù)需求強(qiáng)烈。中山軸攪拌摩擦焊

縫合坯料是由一些比較小的平板間連接而成，然后加工成需要的形狀。采用縫合坯料主要是為了滿足2 個(gè)方面的要求是提高漢年年身局部的強(qiáng)度第二是從減輕整車重量的角度考慮，不能因?yàn)榫植啃枰逹度、就加強(qiáng)整個(gè)零件的制造厚度。所以，縫合坯料采用的是局部加厚方式。另外，采用縫合坯料可以減少汽車制造中模具的數(shù)量。因?yàn)槭褂眯〉钠桨寮梢赃B接成各種形狀，所以不用為各種形狀的緩合坯料制造不同的模具。 既滿足了強(qiáng)度要求又不大量增加整車重量，所以鋁合金縫合坯料被汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用，福特汽車公司P2000型概念車尾部的內(nèi)支撐件如圖6所示13。但是同其他鋁質(zhì)零件焊接一樣，采用熔焊方法焊接縫合坯料存在著許多不足，并且為了避免熔焊中可能會(huì)出現(xiàn)的缺陷，需要采取各種輔助措施。比如為了降低氫氣孔的產(chǎn)生率、要求待焊零件清潔干燥為了降低焊接難度，也為了防止夾渣，需要在焊前清理氧化膜；并且為了防止焊接過程中的焊縫氧化，需要使用保護(hù)氣。激光焊在縫合坯料焊接中被大量使用，但是采用激光焊焊接鋁質(zhì)縫合坯料，不有上述熔焊中的共性問題，并且鋁合金對(duì)光的反射能力很強(qiáng)，從而會(huì)降低激光焊接熱效率。中山軸攪拌摩擦焊

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