江蘇軸肩摩擦焊攪拌頭定制

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-03-22

使用摩擦焊攪拌工具在熱激發(fā)作用下,表面的粘塑性金屬發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,使變形抗力降低,故摩擦扭矩升高到一定程度(前峰值扭矩)后逐漸降低。隨著摩擦熱量向兩側(cè)工件的傳導(dǎo),焊接面兩側(cè)溫度亦逐漸升高,在軸向壓力作用下,焊合區(qū)金屬發(fā)生徑向塑性流動(dòng),從而形成飛邊,軸向縮短量逐漸增大。隨摩擦?xí)r間延長(zhǎng),摩擦界面溫度與摩擦扭矩基本恒定,溫度分布區(qū)逐漸變寬,飛邊逐漸增大,此階段稱之為準(zhǔn)穩(wěn)定摩擦階段。在此階段,摩擦壓力與轉(zhuǎn)速保持恒定。當(dāng)摩擦焊接區(qū)的溫度分布、變形達(dá)到一定程度后,開始剎車制動(dòng)并使軸向力迅速升高到所設(shè)定的頂鍛壓力此時(shí)軸向縮短量急驟增大,并隨著界面溫度降低,摩擦壓力增大,摩擦扭矩出現(xiàn)第二個(gè)峰值,即后峰值扭矩。摩擦焊攪拌工具主要就是運(yùn)用在攪拌摩擦焊工藝中。江蘇軸肩摩擦焊攪拌頭定制

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使用摩擦焊攪拌工具的攪拌摩擦焊作為一種固相焊接方法,焊接前及焊接過程中對(duì)環(huán)境的污染小。焊前工件無需嚴(yán)格的表面清理準(zhǔn)備要求,焊接過程中的摩擦和攪拌可以去除焊件表面的氧化膜,焊接過程中也無煙塵和飛濺.同時(shí)噪聲低。由于攪拌摩擦焊只是靠焊頭旋轉(zhuǎn)并移動(dòng),逐步實(shí)現(xiàn)整條焊縫的焊接,所以比熔化焊甚至常規(guī)摩擦焊更節(jié)省能源。由于攪拌摩擦焊過程中熱輸入相對(duì)于熔焊過程較小,接頭部位不存在金屬的熔化,是一種固態(tài)焊接過程,在合金中保持母材的冶金性能,可以焊接金屬基復(fù)合材料、快速凝固材料等采用熔焊會(huì)有不良反應(yīng)的材料。東莞銅摩擦焊攪拌頭摩擦焊焊接產(chǎn)品比鉚接件、鑄件和鍛件重量輕,對(duì)于交通運(yùn)輸工具來說可以減輕自重,節(jié)約能量。

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一般說來,在摩擦焊攪拌工具中,帶三溝槽的攪拌探頭減小了70%,而帶螺紋的攪拌探頭減小了60%。如果使用一個(gè)確定的較小直徑的攪拌探頭,錐形攪拌探頭比圓柱形攪拌探頭更容易進(jìn)入焊件而通過塑性材料,并且減小了摩擦焊攪拌工具的應(yīng)力集中和斷裂可能性。攪拌摩擦焊是指利用高速旋轉(zhuǎn)的焊具與工件摩擦產(chǎn)生的熱量使被焊材料局部熔化,當(dāng)焊具沿著焊接界面向前移動(dòng)時(shí),被塑性化的材料在焊具的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力作用下由焊具的前部流向后部,并在焊具的擠壓下形成致密的固相焊縫。攪拌摩擦焊技術(shù)首先并主要在鋁合金、鎂合金等輕金屬結(jié)構(gòu)領(lǐng)域得到越來越普遍的應(yīng)用,同時(shí)在高熔點(diǎn)材料領(lǐng)域也獲得了一定發(fā)展。

摩擦焊攪拌工具包括焊頭殼體和軸。焊頭殼體從頂端部延伸到敞開的底端部,并且限定在頂端部和敞開的底端部之間延伸的孔。軸與孔同軸并且可在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。軸也橫向固定在焊頭殼體內(nèi)并可相對(duì)于焊頭殼體軸向移動(dòng)。此外,軸包括延伸超過焊頭殼體的敞開的底端部的接合端部。接合端部支撐摩擦焊攪拌工具,其構(gòu)造成與軸一起旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊操作。攪拌摩擦焊焊頭還可以包括測(cè)力傳感器,其構(gòu)造成響應(yīng)于軸的軸向移動(dòng)而產(chǎn)生負(fù)載信號(hào)。摩擦焊攪拌工具包括長(zhǎng)針攪拌針,帶有孔槽與支撐平臺(tái)的超聲工具頭,變幅桿,換能器,超聲波發(fā)生器。摩擦焊適于焊接異種鋼和異種金屬。

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摩擦焊攪拌工具的一級(jí)填充修復(fù)是指選取直徑與圓柱形匙孔直徑相同、厚度為1?20毫米的一級(jí)填充片(12)填入匙孔的下部;摩擦焊攪拌工具選用攪拌針直徑小于一級(jí)填充片直徑I毫米或I毫米以下的攪拌頭和與之匹配的靜止軸肩;將靜止軸肩套在攪拌頭上;然后使攪拌頭以50?10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速和0.1?1毫米/分的速度向下扎入一級(jí)填充片中,扎入深度達(dá)到一級(jí)填充片厚度的10%—90%時(shí),啟動(dòng)靜止軸肩中的電加熱裝置,對(duì)靠近匙孔的工件材料進(jìn)行加熱,加熱時(shí)間為1?20分鐘;電加熱裝置開始加熱1?200秒后向靜止軸肩中的冷卻介質(zhì)通道通入循環(huán)冷卻介質(zhì),以降低加熱區(qū)以外的工件材料的溫度;攪拌頭在此位置繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并停留I?100秒,使一級(jí)填充片受到充分摩擦熱呈塑性流動(dòng)狀態(tài),其底部和側(cè)壁與匙孔周圍的材料形成冶金結(jié)合;攪拌頭達(dá)到設(shè)定的停留時(shí)間后,以3_/分的回抽速度進(jìn)行回抽,同時(shí)停止電加熱裝置加熱,冷卻介質(zhì)繼續(xù)冷卻1?500秒,然后將攪拌頭以3_/分的速度回抽,靜止軸肩與其一起撤回,完成一級(jí)填充修復(fù)。焊接時(shí),圓環(huán)在徑向力及扭矩作用下高速旋轉(zhuǎn),摩擦界面上產(chǎn)生的摩擦熱把接頭區(qū)域加熱到焊接溫度。東莞銅摩擦焊攪拌頭

摩擦焊攪拌工具焊接效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好。江蘇軸肩摩擦焊攪拌頭定制

在摩擦焊攪拌工具中,對(duì)于可焊熱裂紋敏感的材料,適合異種材料焊接;焊接過程安全、無污染、無煙塵、無輻射等。焊接過程中也不需要其它焊接消耗材料,如焊條、焊絲、焊劑及保護(hù)氣體等。主要消耗的是焊接攪拌頭。同時(shí),由于攪拌摩擦焊接時(shí)的溫度相對(duì)較低,因此焊接后結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力或變形也較熔化焊小得多。特別是Al合金薄板熔化焊接時(shí),結(jié)構(gòu)的平面外變形是非常明顯的,無論是采用無變形焊接技術(shù)還是焊后冷、熱校形技術(shù),都是很麻煩的,而且增加了結(jié)構(gòu)的制造成本。原則上,攪拌摩擦焊可進(jìn)行多種位置焊接,如平焊,立焊,仰焊和俯焊;可完成多種形式的焊接接頭,如對(duì)接、角接和搭接接頭,甚至厚度變化的結(jié)構(gòu)和多層材料的連接,也可進(jìn)行異種金屬材料的焊接。江蘇軸肩摩擦焊攪拌頭定制