铜搅拌摩擦焊焊接技术可以追溯到几千年前的青铜器时代,在人类早期工具制造中,无论是中国还是当时的埃及等文明地区,都能看到焊接技术的雏形。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。铜搅拌摩擦焊中国商朝(公元前1600年—公元前1046年)制造的铁刃铜钺就是铁和铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折,接合良好。春秋战国时期(公元前770年—公元前221年)曾侯乙墓中的建鼓铜座上的盘龙是分段钎焊连接而成的,与现代软钎料成分相近。战国时期制造的刀剑一般是加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》记载:中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段锻焊大型船锚。在古埃及和地中海地区,公元前1000年人们就已经能够通过搭接的方法制造金盒及铁质工具。到中世纪(约公元476年—公元1453年),早叙利亚大马士革曾用锻焊方法打造兵器。但古代焊接技术长期停留在较原始的水平,使用的热源都是炉火,温度低、能源不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊件,只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。近代真正意义上的焊接技术起源于1880年左右电弧焊方法的问世。下表列出了焊接史上重要方法和技术的出现时间、发明人及所属国家。
搅拌摩擦焊在有色金属的连接中已获得成功的应用,但由于焊接方法特点的限制,仅限于结构简单的构件,如平直的结构或圆筒形结构的焊接,而且在焊接过程中工件要有良好的支撑或衬垫。原则上,搅拌摩擦焊可进行多种位置焊接,如平焊,立焊,仰焊和俯焊;可完成多种形式的焊接接头,如对接、角接和搭接接头,甚至厚度变化的结构和多层材料的连接,也可进行异种金属材料的焊接。铜搅拌摩擦焊另外,搅拌摩擦焊作为一种固相焊接方法,焊接前及焊接过程中对环境的污染小。焊前工件无需严格的表面清理准备要求,焊接过程中的摩擦和搅拌可以去除焊件表面的氧化膜,焊接过程中也无烟尘和飞溅.同时噪声低。由于搅拌摩擦焊仅仅是靠焊头旋转并移动,逐步实现整条焊缝的焊接,所以比熔化焊甚至常规摩擦焊更节省能源。铜搅拌摩擦焊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。
铜搅拌摩擦焊例如:在车削加工时,车刀上产生积屑瘤;在钻削加工时,钻头和工件常常粘结在一起;滑动轴承由于烧轴而卡住等等。当然,这些情况一直是人们努力避免的事故。做为一种焊接现象来分析,它们的过程并不是完善的,焊接质量也并不理想。但是,我们通过对这些粘结、焊合现象的分析,有助于了解摩擦焊的实质。铜搅拌摩擦焊摩擦破坏了金属表面的氧化膜。摩擦生热降低了金属的强度,但提高了它的塑性。摩擦表面金属产生了塑性变形与流动,防止了金属的氧化,促进了焊接金属原子的互相扩散,形成了牢固的焊接接头。这就是摩擦焊的实质
铜搅拌摩擦焊在压力作用下,是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下,利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热,使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间,材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎,在顶锻压力的作用下,伴随材料产生塑性变形及流动,通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接铜搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊机械零件的金属表面由于而粘结、焊合的现象是很普遍的。在金属的切削加工和机器的高速转动过程中,常常发现两个金属零件表面,由于摩擦生热而焊接在一起的情况。
铜搅拌摩擦焊自1991年英国焊接研究所发明搅拌摩擦焊开始,美国和欧洲率先使此技术用于航天运载工具的焊接,从一定程度上解决了轻质合金焊接性差的一系列问题。迄今为止,航空航天技术已是衡量一个国家国防实力乃至综合国力的重要指标。越来越多的国家投入大量的资金来发展太空运输工具,箭体材料呈轻质、高强的发展方向,国外箭体材料已经发展到第三代铝锂合金,其关键的连接技术已由最初的钨极氩弧焊发展到搅拌摩擦焊,且已成功用于美国Delta系列,Atlas系列火箭筒体、航天飞机的高质量焊接。日本三菱重工已经开发出双轴肩搅拌摩擦焊技术, 并将其应用于新型运载火箭 H-2B 贮箱的筒段的焊接。铜搅拌摩擦焊在航空领域,美国波音公司、英国空中客车公司等航空巨头公司已在飞机结构件上成功运用搅拌摩擦焊技术。美国大型军用运输机 C-17 的舱内地板和载货斜坡地板采用了搅拌摩擦焊技术;F-15战斗机尾翼整流罩也采用了搅拌摩擦焊技术;空客公司采用搅拌摩擦焊对A430大型客机翼肋进行焊接;美国月蚀公司在 Eclipse-500 型商务飞机上采用搅拌摩擦焊技术全面替代了铆钉连接结构搅拌摩擦焊技术已成为飞机制造的关键技术之一。
长时间停机后重新开始运转时的维护检查:1、在关闭电源的情况下,用洗涤油擦除长时间停止运转之前维护检查时所敷的防锈油; 2、检查设备各运动方向无阻挡物。检查焊接件及工装安装是否正确。检查电气是否安全,接零接地及安保电路是够可靠。将控制箱上的电源总开关转至“ON”的位置上,使设备上电。当CNC界面启动完成后,松开急停开关,按下系统启动按键,再按复位键,系统上电使能; 3、检查有无漏油。打开电源后,检查机械、液压单元管路、软管、阀块、液压缸等有无漏油。如有漏油现象,请排查原因;4、以S100空转30分钟以上后逐渐提高转速,以试验各种转速的运转及变速机构是否灵活、可靠; 5、检查有无从未有过的声音或异常的振动。检查各部马达或轴承的温度有无与平常不同;6、长时间停机之后,开机检查NC程序,如有丢失,将外部存储器的NC程序拷贝到设备。九、湛江铜搅拌摩擦焊维护注意事项在对设备进行维修或保养时,一定要切断电源,并设置“禁止合闸”警示牌,以防止他人五一合闸造成事故: 维修养护人员应熟悉本设备结构和性能,具备机械、电气知识和丰富维修经验,且维护时按照说明书内容进行。 维修Z向驱动部件时,尤其是拆卸Z向减速机安装座时,一定要在Z向垂滑板的下端面处设置稳固的支撑,防止机头部件下滑,损害设备和人员。湛江铜搅拌摩擦焊 维护过程中,严禁撞击伺服电机,特别是电机后端,否则可能损坏电机。 不得扩大设备加工范围,不得移动各轴行程开关和附件开关的位置,不能拆除各轴行程开关和行程防撞块等安全装置。使用压缩空气进行清洁时,有必要佩戴眼镜防护装备,且只使用低压空气。