摩擦焊搅拌摩擦焊是搅拌头高速旋转并与被焊工件摩擦,产生热量形成热塑性层,搅拌头与工件相对运动,在搅拌头前面不断形成的热塑性金属转移到搅拌头后面,填满后面的空腔,从而形成连接的方法。摩擦焊搅拌头由特型指棒、夹持器和圆柱体组成。焊接开始时,搅拌头高速旋转,特型指棒迅速钻入被焊板材的焊缝,与特型指棒接触处的金属摩擦生热,形成了很薄的热塑性层。当特型指棒钻入工件表面以下时,部分金属被挤出表面,轴肩与被焊工件表面摩擦产生热量。又由于背面垫板的密封作用,不断地产生热塑性金属形成焊缝。在整个过程中空腔的产生于填满连续进行,焊缝区金属经历这被挤压、摩擦生热、塑性变形、转移、扩散、再结晶等过程。
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。佛山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。佛山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。
摩擦焊国内外在发动机双金属排气阀生产中广泛采用了摩擦焊接技术将N i C r 20 T i A l、5 C r 2 1 M n 9 N i 4、4 C r 1 4 N i 1 4 W 2 M o之类的高温合金或奥氏体型耐热钢盘部与4 C r 9 S i 2、4 C r 1 0 S i 2 M o之类的马氏体型不锈耐热钢杆部连接起来形成整体排气阀,特别适合于空心阀的制造。采用锻焊复合结构取代整体锻造生产汽车半轴在国外已得到广泛应用。摩擦焊另外,汽车及工程机械上风扇轴支座组件、空心后轴、前悬架、自动变速器输出轴、无变形飞轮齿圈、发电机支座、粘性传动风扇联轴节、起动机小齿轮组件、速度选择轴、变扭器盖、汽车液压千斤顶、转向节、司机侧气囊充气器、万向节组件、凸轮轴、水泵毂和轴、直接离合器鼓和毂组件、后桥壳管、倾斜转向轴、叉、冷却风扇电机壳体和轴、等速万向节、连轴齿轮、变扭器盖、传动轴、叉、涡轮传动轴、中央轴、涡轮增压器、乘客侧气囊充气器、 汽车用扁尾套筒扳手、后悬架臂、空调机蓄压器等的制造过程中均可利用摩擦焊接工艺简化制造工艺和降低生产成本。
佛山摩擦焊设备维修检查规程1. 每季度:①检查清理元器件,包括电机、联轴器及电气元件;②对X轴和Y轴防护罩进行检修;③对设备的安保电路进行可靠性检查。2. 每半年①重复每季度的工作内容;②拆除X,Y轴防护罩,检查导轨表面质量,是否有伤痕;③检查行程防撞块表面是否有伤痕。 3. 每季度①重复每半年的工作内容; ②检查丝杠磨损情况;③复检几何精度和设备定位精度,必要时进行调整和补偿;④对设备及电气柜内部进行除尘处理。八、长时间停用设备维护搅拌摩擦焊装备假期长时间停机注意事项提醒: 1、佛山摩擦焊工作台表面、夹具表面需涂抹防锈油、润滑脂,避免生锈;2、使用规定型号油脂,给各轴添加润滑脂或润滑油,全行程移动各轴,让丝杠和导轨表面充分布满润滑脂或导轨油,然后将X/Y/Z轴在行程的中央附近停止;3、清扫废屑。清理设备工作台及防护罩上焊接时留下的铝屑等;4、请将设备上安装的吹气系统中的吹气装置及过滤调压阀中的积水排尽后关闭总气阀; 5、请勿在主轴内留有刀柄,主轴与刀柄存在间隙,避免长时间关机主轴和刀柄接合面生锈。刀柄取下后,清洁主轴锥面,在刀柄及主轴锥面涂抹防锈油; 6、请保持电气柜干燥,必要时请放置干燥剂,防止长时间停机造成电子元器件受潮损坏;7、佛山摩擦焊请提前备份机床参数保存到电脑或U盘内,避免长期停机后加工程序、机床参数等数据丢失。按键