一、搅拌摩擦焊的定义及原理
搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding, 简称FSW)是基于摩擦焊技术的基本原理,由英国焊接研究所(TWI)于1991年发明的一种新型固相连接技术。与常规摩擦焊相比,其不受轴类零件的限制,可进行板材的对接、搭接、角接及全位置焊接。与传统的熔化焊方法相比,搅拌摩擦焊接头不会产生与熔化有关的如裂纹、气孔及合金元素的烧损等焊接缺陷;焊接过程中不需要填充材料和保护气体,使得以往通过传统熔焊方法无法实现焊接的材料通过搅拌摩擦焊技术得以实现连接;焊接前无须进行复杂的预处理,焊接后残余应力和变形小;焊接时无弧光辐射、烟尘和飞溅,噪音低;因而,搅拌摩擦焊是一种经济、高效、高质量的“绿色”焊接技术,被誉为“继激光焊后又一次革命性的焊接技术”搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样,搅拌摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体形状的焊头(伸入工件的接缝处,通过焊头的高速旋转,使其与焊接工件材料摩擦,从而使连接部位的材料温度升高软化同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。