阳江附近摩擦焊定制

基于焊缝组织晶粒和析出强化相的微观结构特点，可以把搅拌摩擦焊焊缝分为4个明显的区域：焊核区(Stirred或Nugget Zone)、热力影响区(Thermo-Mechanically Affected Zone，TMAZ)、热影响区(Heat-Affected Zone，HAZ)以及母材(Base或Parent material)。不同区域组织的变化，对焊缝性能有显著的影响。阳江摩擦焊焊核区材料经受的严重变形和摩擦热，由晶粒尺寸为1-15μm不等的细小等轴再结晶组织组成。再结晶组织的内部为低密度的位错，但也有发现再结晶组织的内部却有高密度的亚晶界、亚晶和位错。在铝合金和其他有些的合金中焊核区可以观察到类似逗洋葱环地结构。阳江摩擦焊在母材和焊核区之间是搅拌摩擦焊特有的热力影响区。热力影响区的特征是存在高度变形的结构。焊核区周围母材晶粒被拉长变形，尽管热力影响区也经历了塑性变形，却由于没有足够大的应力，不发生再结晶。在热力影响区也有强化相的溶解、粗化，这取决与热力影响区经历的热循环强度。热力影响区晶粒通常由高密度的亚晶界组成。热影响区只受热的影响，保持与母材相同晶粒结构，但是受温度的影响，晶粒的尺寸有明显的长大和强化相的粗化，热影响区所经历的温度对其所包含的亚晶影响较小。

摩擦焊摩擦焊的历程 摩擦焊接技术经过长期发展，已经发展出很多种摩擦焊接的分类：惯性摩擦焊、径向摩擦焊、轨道摩擦焊、搅拌摩擦焊等。 摩擦焊的历程 线性摩擦焊 据不完全统计，美国、德国、日本等工业发达国家的一些著名汽车制造公司，已有百余种汽车零部件采用了摩擦焊技术。摩擦焊在国内，中国重汽已实现铸钢桥壳和轴头的摩擦焊接。摩擦焊技术在国内推广应用，势在必行。 摩擦焊的历程 经过几十年的发展，摩擦焊技术在国内目前已经具备了包括工艺、设备、控制、检验等整套完备的专业技术规模，并且在基础理论研究上也形成了一定的独立体系。 摩擦焊可以加工的产品范围很广，航空、航天 行业的涡轮转子部件、喷气发动机风扇轴、补偿轴、定子叶片、调整器柄、起落架拉杆、异质材料飞机铆钉、钩头，螺栓、飞机泵轻质活塞、飞机液压操纵系统双金属线圈骨架、宇航用铝热管等； 摩擦焊的历程 石油、煤炭、地质钻探行业的石油钻杆、抽油杆、 地质钻杆、地质取芯钻具等。汽车 行业的发动机空心轴、汽车后轴（含空心轴）、变速器输出轴、速度选择轴、倾斜转向轴、传动轴、前轮轴、传动输入轴、S型凸轮轴、冷却风扇电动机壳和轴、涡轮增压器、 异质材料气阀。汽车液压千斤顶、后桥壳管、安全气囊、连轴齿轮、起动机小齿轮组件、飞轮齿圈、万向节组件等

由于搅拌摩擦焊过程中热输入相对于熔焊过程较小，接头部位不存在金属的熔化，是一种固态焊接过程，在合金中保持母材的冶金性能，可以焊接金属基复合材料、快速凝固材料等采用熔焊会有不良反应的材料。摩擦焊其主要优点如下：(1)焊接接头热影响区显微组织变化小．残余应力比较低，焊接工件不易变形；(2)能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接．接头高：(3)操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高，对作业环境要求低：(4)无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧化膜，不需要保护气体，成本低；(5)可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接：(6)焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等。摩擦焊搅拌摩擦焊也存在一定的缺点：焊接工件必须刚性固定，反面应有底板；焊接结束搅拌探头提出工件时，焊缝端头形成一个键孔，并且难以对焊缝进行修补：工具设计、过程参数和机械性能数据只在有限的合金范围内可得：在某种情况下，如特殊领域中要考虑腐蚀性能、残余应力和变形时，性能需进一步提高才可实际应用；对板材进行单道连接时，焊速不是很高：搅拌头的磨损消耗太快等。

摩擦焊搅拌摩擦焊在铝合金上的应用越来越广泛，研究也越来越深入。不仅涉及到各种同种材料的焊接，还研究了大范围的异种铝合金的焊接．铝合金的焊接厚度范围从lmm到75mm。对铝台金焊接接头的腐蚀性能、力学性能、组织结构都进行了大量的研究。搅拌摩擦焊广泛应用于6061A1/2024A1、2024A1/Ag、2024A1/Cu、6061AI/cu，甚至还适用于6061AI+20%A1203/铸铝合金A339+10%SiC等合金。摩擦焊2002年，在中国航空工业集团-北京航空制造工程研究所与英国焊接研究所共同签署关于搅拌摩擦焊zhuanli技术许可、技术研发及市场开拓等领域的合作协议的基础上，中国专业化的搅拌摩擦焊技术授权公司——中国搅拌摩擦焊中心即北京赛福斯特技术有限公司成立，标志着搅拌摩擦焊技术在中国市场的研发及工程应用工作的正式开启。

摩擦焊摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料，包括金属、部分金属基复合材料、陶瓷及塑料。由于其生产率高、质量好获得了广泛的工程应用，但焊接的对象主要是回转形零件，虽然也有其它形式的摩擦焊技术出现，以克服被焊工件几何形状的限制或提高生产率，如相位摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊等，但实际应用很少。摩擦焊搅拌摩擦焊主要优点如下：(1)焊接接头热影响区显微组织变化小．残余应力比较低，焊接工件不易形；(2)能一次宪成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接．接头高：(3)操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高：(4)无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧化膜，不需要保护气体，成本低；(5)可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接：(6)焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等。搅拌摩擦焊缺点：焊接工件必须刚性固定，反面应有底板；焊接结束搅拌探头提出工件时，焊缝端头形成一个键孔，并且难以对焊缝进行修补：工具设计、过程参数和机械性能数据只在有限的合金范围内可得：在某种情况下，如特殊领域中要考虑腐蚀性能、残余应力和变形时，性能需进一步提高才可实际应用；对板材进行单道连接时，目前焊速不是很高：搅拌头的磨损消耗太快等．

FSW种固相焊焊接技术焊缝峰值温度通低于材料熔点摩擦焊低于焊接铝合金（尤其析强化型铝合金）焊缝温度与接力性能间佳范围超佳范围焊缝热入接力性能降低原：铝合金焊接程,热循环使焊缝两侧发组织、性能变化热效应区(HAZ),产软化主要危险区域软化区间宽度直接与热输入比所要减软化区间宽度热输入焊缝温度进入铝合金软化温度热影响区发强化相析聚集材料固溶强化效减弱焊件强度降低随着温度升高,强化相甚至发效析现象,材料固溶强化效更差,强度降越搅拌摩擦焊摩擦焊用FSW焊接熔点些材料铜钢钛适增加焊缝热输入助于增加焊缝金属充流形致密缺陷焊缝于提高焊缝力性能帮助焊缝缺陷热入与焊缝力性能关系焊缝现缺陷沟槽、隧道型孔洞等适通增加轴向压力增加焊缝热量增加接力性能候焊缝热入高塑化金属黏附搅拌轴肩内表面使材料塑化体积减要注意焊缝温度达定材料摩擦系数降焊缝热输入并随着旋转速度增加、焊接速度减、轴向压力增加增加