摩擦焊接技術(shù)的特點(diǎn)——摩擦焊機(jī)廠家來為大家娓娓道來

一：固態(tài)焊接

摩擦焊接過程中，被焊材料通常不熔化，仍處于固相狀態(tài)，焊合區(qū)金屬為鍛造組織(圖5-4)。與熔化焊接相比，在焊接接頭的形成機(jī)制和性能方面，存在著顯著區(qū)別。首先，摩擦焊接頭不產(chǎn)生與熔化和凝固冶金有關(guān)的一些焊接缺陷和焊接脆化現(xiàn)象，如粗大的柱狀晶、偏析、夾雜、裂紋和氣孔等；其次，軸向壓力和扭矩共同作用于摩擦焊接表面及其近區(qū)，產(chǎn)生了一些力學(xué)冶金效應(yīng)，如晶粒細(xì)化、組織致密、夾雜物彌散分布，以及摩擦焊接表面的“自清理”作用等；再者，摩擦焊機(jī)時(shí)間短，熱影響區(qū)窄，熱影響區(qū)組織無(wú)明顯粗化。上述三方面均有利于獲得與母材等強(qiáng)的焊接接頭。這一特點(diǎn)是決定摩擦焊接頭具有優(yōu)異性能的關(guān)鍵因素。

二：廣泛的工藝適應(yīng)性

上述特點(diǎn)亦決定了摩擦焊接對(duì)被焊材料具有廣泛的工藝適應(yīng)性。摩擦焊機(jī)除傳統(tǒng)的金屬材料外，還可焊接粉未合金、復(fù)合材料、功能材料、難熔材料等新型材料，并且特別適合于異種材料，如鋁—銅、銅—鋼、高速鋼—碳鋼、高溫合金—碳鋼等的焊接，甚至陶瓷—金屬、硬質(zhì)合金—碳鋼、鎢銅粉末合金—銅等性能差異非常大的異種材料亦可采用摩擦焊接方法連接。

因此，為了降低摩擦焊機(jī)結(jié)構(gòu)成本或充分發(fā)揮不同材料各自性能優(yōu)勢(shì)而采用異種材料結(jié)構(gòu)時(shí)，摩擦焊接是解決連接問題的優(yōu)選途徑之一。對(duì)某些新材料，如高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子部件采用的U700高鋁高鈦鎳基合金和飛機(jī)起落架采用的AISI4340(300M)超高強(qiáng)鋼等，由于合金元素含量較高，采用熔化焊接可能在焊接或焊后熱處理過程中產(chǎn)生裂紋，熔焊焊接性較差，而摩擦焊機(jī)已被確認(rèn)為是焊接這類材料可靠的焊接方法。

摩擦焊機(jī)還具有廣泛的結(jié)構(gòu)尺寸和接頭形式適應(yīng)性?，F(xiàn)有的摩擦焊機(jī)可以焊接截面積為1~161 000 mm2的中碳鋼工件?？捎糜诠軐?duì)管、棒對(duì)棒、棒對(duì)管、棒(管)對(duì)板的焊接，也可將管和棒焊接到底盤及突出部位，在任何位置都可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。

三：焊接過程可靠性高

摩擦焊接過程完全由焊接設(shè)備控制，人為因素影響很小。焊接過程中所需控制的焊接參數(shù)較少，只有壓力、時(shí)間、速度和位移。特別對(duì)國(guó)外廣泛采用的慣性摩擦焊接，當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速被設(shè)定時(shí)，實(shí)際上只需控制軸向壓力一個(gè)參數(shù)，易于實(shí)現(xiàn)焊接過程和焊接參數(shù)的自動(dòng)控制，以及焊接設(shè)備的自動(dòng)化，從而使焊接操作十分簡(jiǎn)便，焊機(jī)運(yùn)行和焊接質(zhì)量的可靠性、重現(xiàn)性大大提高。

將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到摩擦焊接過程控制中，對(duì)焊接參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與閉環(huán)控制，可進(jìn)一步提高摩擦焊接過程的控制精度與可靠性。摩擦壓力控制精度可達(dá)±0.3MPa，主軸轉(zhuǎn)速控制精度可達(dá)±0.1%。

四：焊件尺寸精度較高

由于摩擦焊機(jī)為固態(tài)連接，其加熱過程具有能量密度高、熱輸入速度快以及沿整個(gè)摩擦焊接表面同步均勻加熱等特點(diǎn)，故焊接變形較小。在保證焊接設(shè)備具有足夠大的剛性、焊件裝配定位精確以及嚴(yán)格控制焊接參數(shù)的條件下，焊件尺寸精度較高。焊接接頭的長(zhǎng)度公差和同軸度可控制在±0.25 mm左右。