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焊接工艺

搅拌摩擦焊原理    

搅拌摩擦焊(FrictionStir Welding, FSW)是由英国焊接研究所(The Welding Institute,TWI)于1991年提出的一种新型固相连接技术。

0320668_焊接原理.jpeg搅拌摩擦焊的原理为把一个高速旋转的搅拌工具插入待焊金属之间,并使搅拌工具以一定速度向前运动(通常,搅拌头相对于焊缝垂线偏向回转侧3°~5°),通过轴肩及搅拌针的旋转使被焊金属加热到塑性状态(焊接时温度低于熔点,约为熔点的80%),而搅拌工具向前移动,挤压、搅拌塑性材料,使塑性材料形成一个稳定的流场,在搅拌头移过的部位,随着搅拌工具的移动,温度逐渐冷却凝固形成焊缝。其工作原理如图所示。


焊接工艺

1、搅拌摩擦焊接技术特点:

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2、搅拌摩擦焊接能力—材料:

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3、搅拌摩擦焊接能力—结构:

单板的对接焊缝(0.3-3mm,3-25mm,25-40mm,40-60mm,60-80mm);

多层板和板的对接焊缝;

搭接焊缝、“T”型焊缝和角焊缝;

筒体的纵向、环向焊缝;

铝合金挤压、空心型材焊接;

空间曲线、曲面焊接。


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4、搅拌摩擦焊接焊接方式

焊接方式焊接厚度焊接材料备注


焊缝

0.5-82mm铝合金、镁合金
0.5-40mm铜合金
0.5-20mm钢、钛合金
点焊1-7mm铝合金、镁合金
双轴肩2.5-30mm铝合金、镁合金
可回抽焊接0.5-40mm铝合金、镁合金
厚板专用水冷焊接≤82mm铝合金、镁合金
静轴肩焊接
0.5-50mm铝合金、镁合金
角焊缝2-10mm铝合金、镁合金



静轴肩焊:轴肩与搅拌针分开。焊接时,搅拌针单独转动,轴肩在待焊材料表面发生相对滑动。与传统的搅拌摩擦焊接工艺相比,静轴肩搅拌摩擦焊可以减低焊接时的热输入,获得厚度方向上的均匀热梯度,进而改善接头的表面质量。静轴肩搅拌摩擦工艺适用于铝合金厚板、角焊缝以及钛合金等热传导率较低的材料的焊接。

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双轴肩焊:作为一种新型的搅拌摩擦焊接方式,是对传统搅拌摩擦焊接技术的一种补充。双轴肩自支撑技术可以同时对工件的上表面和下表面进行焊接,从根本上消除了未焊透或根部缺陷等问题。经过关键技术攻关,赛福斯特已可实现最厚45mm铝合金材料双轴肩搅拌摩擦焊的无缺陷焊接,焊缝成形美观,接头性能优异,达到世界先进水平。

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可回抽焊:是在搅拌摩擦焊的焊缝末尾,使搅拌针逐渐回抽,实现焊缝“无匙孔”搅拌摩擦焊接,是传统搅拌摩擦焊接方式一种有效补充。北京赛福斯特在可回抽搅拌摩擦焊工具领域填补了国内空白,可实现最厚30mm铝合金材料无匙孔搅拌摩擦焊的无缺陷焊接,焊缝成形美观,接头性能优异,达到世界先进水平。

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点焊:是在搅拌摩擦焊基础上发展起来的一种新型焊接技术。同传统的单点连接方法(电阻点焊、铆接等)相比,搅拌摩擦点焊不需要大功率电源和冷却装置,不需附加材料,具有能耗小、成本低、节材减重等优点。北京赛福斯特点焊工艺,成功实现了带孔式、回填式、摆动式搅拌摩擦焊点焊,焊点成型美观,内部组织致密。

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角焊缝:是近年来搅拌摩擦焊的最新研究课题,是传统搅拌摩擦焊技术的延伸与拓展。赛福斯特已成功突破的搅拌摩擦焊角连接设备、工装、搅拌工具等多项技术难题,在对原设备改造基础上,采用静止轴肩技术,进行反复的搅拌摩擦焊实验,实现了多种厚度的搅拌摩擦焊角焊缝。

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