中山附近船舶搅拌摩擦焊公司

船舶搅拌摩擦焊搅拌头的成功设计是把搅拌摩擦焊应用在更大范围的材料和焊接更宽的厚度范围的关键。下面主要讨论一下搅拌头的发展现状．一般说来，搅拌头包括两部分：搅拌探头和轴肩，而搅拌头的材料通常都采用硬度远远高于被焊材料的材料制成，这样能够在焊接过程中将搅拌头的磨损减至最小。在初期，搅拌头形状的合理设计是获得良好机械性能焊缝的关键。关于搅拌头的发展主要集中在两个方面：一个是带螺纹的搅拌头，一个是带三个沟槽的搅拌头。本质上，这两种搅拌探头都设计成锥体，大大减少了相同半径圆柱体搅拌探头的材料卷出量，一般说来，带三沟槽的搅拌探头减小了70%，而带螺纹的搅拌探头减小了60%。船舶搅拌摩擦焊如果使用一个确定的较小直径的搅拌探头，锥形搅拌探头比圆柱形搅拌探头更容易进入焊件而通过塑性材料，并且减小了搅拌头的应力集中和断裂可能性。

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。中山船舶搅拌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。中山船舶搅拌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。

搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。船舶搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊发展历史搅拌摩擦焊技术是英国焊接研究所（The Welding Institute，简称 TWI）于1991年发明的，并于次年在英国申请了发明zhuanli，同时陆续在世界各国申请了zhuanli保护。得到zhuanli保护并公开以来，搅拌摩擦焊技术首先并主要在铝合金、镁合金等轻金属结构领域得到越来越广泛的应用，同时在高熔点材料领域也获得了一定发展。船舶搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊除了具有普通摩擦焊技术的优点外，还可以进行多种接头形式和不同焊接位置的连接。挪威已建立了世界上第 一个搅拌摩擦焊商业设备，可焊接厚3—15mm、尺寸6×16的Al船板；1998年美国波音公司的空间和防御实验室引进了搅拌摩擦焊技术，用于焊接某些火箭部件；麦道公司也把这种技术用于制造Delta运载火箭的推进剂贮箱。

FSW种固相焊焊接技术焊缝峰值温度通低于材料熔点船舶搅拌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船舶搅拌摩擦焊用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

搅拌摩擦焊应用前景搅拌摩擦焊在欧美等发达国家航空航天制造领域的工业化应用得到突飞猛进的发展， 得益于在焊接机理及焊接工艺等基础研究领域的高度重视和全力投入。船舶搅拌摩擦焊我国搅拌摩擦焊技术引进已有十余年。但搅拌摩擦焊在宇航领域的的工业化是一项庞大的系统工程，需要国家的大力支持和相关单位的大力合作才能缩小与欧美发达国家的差距。船舶搅拌摩擦焊面对我国航空航天领域的高速发展，搅拌摩擦焊在未来几年将迎来快速发展和应用高峰，同时这也需要国家的扶持和千千万万焊接工作者的努力，为中国航空航天工业的发展贡献力量。