佛山攪拌摩擦焊水冷板

法國(guó)EADS合作研究中心（簡(jiǎn)稱EADS CRCF）目前致力于鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展，用來(lái)提高低成本高性能輕型飛機(jī)結(jié)構(gòu)的制造能力，其中空中客車(chē)飛機(jī)的中心翼盒的制造研究便是其中涉及到的零件之一、如圖5所示。此項(xiàng)目的主要研究?jī)?nèi)容是利用對(duì)接焊的擠壓型材來(lái)代替 傳統(tǒng)的鉚接制造方法，以期在飛機(jī)中心翼盒的制造中達(dá)到減少重量和降低成本的目的。 圖5 飛機(jī)中心翼盒的攪拌摩擦焊 對(duì)于此研究項(xiàng)目、得到固相連接接頭的攪拌摩擦焊應(yīng)該是Z佳的選擇。因?yàn)橐环矫鏀嚢枘Σ梁笇?shí)現(xiàn)過(guò)程簡(jiǎn)單、工藝再現(xiàn)性好、焊接變形小，接頭的機(jī)械性能優(yōu)良，而且?guī)缀鯖](méi)有焊接缺陷；另一方面飛機(jī)中心翼盒使用的材料是很難用熔焊焊接的7000系列鋁合金，結(jié)構(gòu)中需要長(zhǎng)的線性焊縫并要求盡可能小的焊接應(yīng)力和變形。所以、EADS中心針對(duì)攪拌摩擦焊技術(shù)采取了如下步驟進(jìn)行研究∶（1）證明厚度為10mm的7000系列擠壓鋁合金型材攪拌摩擦焊的可行性，開(kāi)發(fā)合適的焊接工藝方法；（2）在ESAB公司生產(chǎn)的半自動(dòng)焊接設(shè)備上研究攪拌摩擦焊工藝方法的再現(xiàn)性和進(jìn)一步改進(jìn)與提高；（3）制作1500mm長(zhǎng)的攪拌摩擦焊試驗(yàn)件；攪拌摩擦焊接技術(shù)已經(jīng)G泛的應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域。佛山攪拌摩擦焊水冷板

型材壁板結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊 由于受到制造技術(shù)的限制，市場(chǎng)上的擠壓型材的尺寸一般不會(huì)很大，所以利用攪拌摩擦焊把小尺寸的鋁合金型材連接成船舶制造所需要的大型預(yù)成形壁板構(gòu)件，已經(jīng)成為輕合金船舶制造的主要手段。 利用攪拌摩擦焊接技術(shù)，船用大型集成化預(yù)成形鋁合金構(gòu)件的制造目前實(shí)現(xiàn)批量化和工業(yè)化、通過(guò)對(duì)型材結(jié)構(gòu)和制造成本的優(yōu)化，尺寸為12.5×2.8（m）的鋁合金預(yù)成形結(jié)構(gòu)件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量化生產(chǎn)和應(yīng)用。然而，越來(lái)越多的生產(chǎn)廠家要求盡可能寬的預(yù)成形板材，以減少船舶制造過(guò)程中的裝配工作量。 目前用于雙體快船側(cè)板制造的攪拌摩擦焊預(yù)成形結(jié)構(gòu)件的尺寸已經(jīng)達(dá)到13×16（m）。 攪拌摩擦焊具有很穩(wěn)定的生產(chǎn)再現(xiàn)性和很寬的工藝裕度，所以攪拌摩擦焊是一種高可靠性的制造方法，迄今，盡管攪拌摩擦焊在船舶制造行業(yè)發(fā)展和應(yīng)用很快、并且這種連接方法得到了 Gemanischer Lioyd，Det Noske Veritas以及 Registro Inaliano Navale 等船舶認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)可和肯定?；葜輸嚢枘Σ梁傅臄嚢桀^攪拌摩擦焊代替熔焊可實(shí)現(xiàn)鋁合金結(jié)構(gòu)件的制造和現(xiàn)場(chǎng)裝配，消除熔焊時(shí)的裂紋、氣孔等缺陷，獲得無(wú)缺陷接頭。

鋁合金在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用：資料顯示，鋁合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵制造汽車(chē)，可使整車(chē)重量減輕30%~40%，制造發(fā)動(dòng)機(jī)可減輕30%，制造缸體和缸蓋可減重30%～40%，制造車(chē)輪可減輕50%。 為了獲得比較高的扭轉(zhuǎn)剛度以及良好的操作性能，奧迪汽車(chē)公司在A2（圖3）、A8兩種車(chē)型上，采用了ASF結(jié)構(gòu)的全鋁制框架，其中包括鋁板、擠壓成型件以及鑄造鋁合金等鋁制零件··。法拉利公司的Mod-ena以及本田的Insight兩種車(chē)型也采用了類(lèi)似的鋁制空間框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。福特公司的P2000則采取了單體設(shè)計(jì)的鋁車(chē)身結(jié)構(gòu)。 由于不斷提高的環(huán)保要求，單臺(tái)汽車(chē)平均用鋁量在不斷上升，已經(jīng)由1973年的37kg發(fā)展到2002年的125kg。并且新的一些車(chē)型提高了鋁合金材料的使用量，詳見(jiàn)表251。 從以上分析可以看出，汽車(chē)用鋁量有不斷提高的趨勢(shì)。所以從提高安全以及經(jīng)濟(jì)性方面考慮，有效解決鋁及鋁合金的連接是汽車(chē)制造工業(yè)在目前和將來(lái)面臨的主要問(wèn)題。

汽車(chē)鋁合金的焊接性： 鋁及鋁合金材料長(zhǎng)期暴露在空氣中，容易在金屬表面形成致密的氧化膜，雖然鋁的熔點(diǎn)比較低（600℃左右），但是表面氧化膜的熔點(diǎn)卻較高（2050℃），并且氧化膜的密度為純鋁密度的1.4倍，基于以上原因，鋁合金氧化膜的存在為此類(lèi)材料的熔化焊接造成了很大的困難，為此，采用熔化焊，通常需要在焊前對(duì)鋁合金進(jìn)行嚴(yán)格的氧化膜清理工作；但如果采用新型的攪拌摩擦焊技術(shù)，焊接過(guò)程中伴隨著攪拌頭的攪拌、擠壓、粉碎、彌散等連續(xù)的機(jī)械作用，可以自動(dòng)鋁合金表面氧化膜，而不需要在焊前進(jìn)行嚴(yán)格的清理工作。 鋁合金焊接中另外一個(gè)重要缺陷是氫氣孔，氫在液態(tài)鋁中的溶解度很高，而在固態(tài)鋁中的溶解度降低，采用熔焊方法焊接鋁及其合金，由于工件表面有油污或者不干燥，焊接時(shí)焊縫金屬中容易吸附大量的氫；當(dāng)熔化焊縫冷卻時(shí)，那些來(lái)不及析出的氫氣就容易形成氫氣孔；如果采用攪拌摩擦焊來(lái)焊接鋁合金材料，基于攪拌摩擦焊技術(shù)本身固相焊接特點(diǎn)以及焊接過(guò)程中軸肩對(duì)焊縫金屬的頂鍛和自密封保護(hù)作用，焊接過(guò)程中焊縫不會(huì)吸附大量的氫，也不會(huì)在焊縫中形成氫氣孔缺陷。團(tuán)隊(duì)體現(xiàn)出來(lái)的高效和專業(yè)精神都給客戶留下了深刻的印象。

一般汽車(chē)零部件的FSW焊接 些糞型汽車(chē)零件的焊接。隨著汽車(chē)平均用鋁量的增大，以及鋁制汽車(chē)零件的增多，攪拌摩擦焊在汽車(chē)工業(yè)會(huì)得到越來(lái)越的應(yīng)用。如發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)支架、油箱、公共汽車(chē)和視場(chǎng)用車(chē)輛. 汽車(chē)遙蓋、液壓成型管接頭、輪箍、摩托車(chē)和自行車(chē)架、坯料縫合、空間結(jié)構(gòu)，連接擠壓震形形形態(tài)節(jié)點(diǎn)、卡車(chē)車(chē)體、帶有關(guān)節(jié)的吊車(chē)/人員通道、罐車(chē)、卡車(chē)的起重機(jī)構(gòu)、起重視車(chē)、鋁合金材質(zhì)抗車(chē)的繼修、裝甲車(chē)、鎂或鎂/鋁焊接/101。所以無(wú)論從鋁合金的焊接性考慮，還是從與其他焊接工藝的比較優(yōu)勢(shì)考慮，采用攪拌摩擦焊技術(shù)焊接縫合坯料都是可行的，并且是值得大力推廣的。美國(guó)Tower Automotive汽車(chē)公司已經(jīng)采用攪拌摩擦焊技術(shù)生產(chǎn)縫合坯料。汽車(chē)制造駛上攪拌摩擦焊之路?，F(xiàn)階段我國(guó)制造工業(yè)對(duì)攪拌摩擦焊技術(shù)需求強(qiáng)烈。中山復(fù)雜空間曲線攪拌摩擦焊

技術(shù)解決了鋁合金加工制造過(guò)程中的連接技術(shù)瓶頸。佛山攪拌摩擦焊水冷板

1、攪拌摩擦焊是一項(xiàng)區(qū)別于熔化焊和機(jī)械連接的新型焊接技術(shù)； 2、基于成本降低、重量減少以及優(yōu)越的接頭性能等方面的諸多優(yōu)點(diǎn)，攪拌摩擦焊在飛機(jī)制造工業(yè)中的應(yīng)用將具有巨大的潛在性。 3、攪拌摩擦焊技術(shù)的出現(xiàn)，為飛機(jī)的設(shè)計(jì)及制造提供了新的方法和途徑。 4、世界范圍的航宇工業(yè)正在探索擴(kuò)大攪拌摩擦焊技術(shù)在飛機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和空間飛行器上的應(yīng)用。 攪拌摩擦焊在飛機(jī)制造領(lǐng)域的諸多研究，預(yù)示著此技術(shù)在飛機(jī)制造領(lǐng)域?qū)?huì)有更很多的應(yīng)用。 縮比焊接件的壓縮試驗(yàn)：近期研究結(jié)果表明，攪拌摩擦焊具有相當(dāng)好的工藝重復(fù)性和寬的工藝窗口、在轉(zhuǎn)速波動(dòng)-20%~+40%和焊接速度波動(dòng)-33%～+100%的條件下，還能夠得到優(yōu)良的接頭；被焊零件的變形很小、對(duì)于長(zhǎng)度為1500mm 的零件Z大變形量2mm；經(jīng)過(guò)X射線和“相矩陣”超聲波掃描無(wú)損檢查，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氣孔和裂紋；對(duì)縮比件的試驗(yàn)表明，焊接件的壓縮強(qiáng)度可以達(dá)到母材金屬的96%。盡管這些結(jié)果表明攪拌摩擦焊在中心翼盒中的應(yīng)用很成功，但還需要進(jìn)一步的試驗(yàn)驗(yàn)證和飛行測(cè)試。佛山攪拌摩擦焊水冷板

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