搅拌摩擦焊 三虹重工 搅拌摩擦焊历程

摩擦焊的6个阶段

1.初始摩擦阶段

由于摩擦焊接表面总是凹凸不平，加之存在有氧化膜、锈、油、灰尘以及吸附的气体等，所以，显示出的摩擦因数很小，随着接触后摩擦压力的逐渐增加，摩擦加热功率也逐渐增加。

在不稳定摩擦阶段，搅拌摩擦焊加工，凹凸不平互相压入的表面迅速产生塑性变形和机械挖掘现象，表面不平会引起振动，空气也可能进入摩擦表面。

2.不稳定摩擦阶段

摩擦破坏了待焊面的原始状态，未受污染的材质相接触，真实的接触面积增大，材质的塑性、韧性有较大提高、摩擦因数增大、摩擦加热功率提高、达到峰值后，搅拌摩擦焊工具，又由于界面区温度的进一步升高、塑性增大和强度下降，加热功率又迅速降低。在这个阶段，摩擦变形量开始增大，并以飞边的形式出现。

在不稳定摩擦阶段，机械挖掘现象减小，振动减小，表面逐渐平整，出现高温塑性状态金属颗粒的“粘结”现象，而粘结在一起的金属又受扭力矩而剪断，并相互过渡。接触良好的塑性金属封闭了摩擦表面，使之与空气隔绝。

3.稳定摩擦阶段

在这个阶段，材料的粘结现象减少，分子作用现象增强，摩擦因数很小，摩擦加热功率稳定在较低的水平。变形层在力的作用下，不断从摩擦表面挤出，摩擦变形量不断增大，飞边也增大，与此同时，又被附近高温区的材料所补充而处于动态平衡之中。

4.停车阶段

这个阶段，伴随工件间相对运动的减慢和停止，搅拌摩擦焊历程，摩擦扭矩增大，界面附近的高温材料被大量挤出，变形量亦随之增大，具有顶锻的特点，为了得到牢固的结合，停车时间要严格控制。

5.纯顶锻阶段

是指从工件停止相对运动到顶锻力上升到顶峰值所对应的阶段。顶锻力、顶锻速度和顶锻变形量对焊接质量具有关键性的影响。

6.顶锻维持阶段

是指顶锻力达到较大值到压力开始撤除所对应的阶段。

从停车阶段开始到顶锻维持阶段结束，变形层和高温区的部分金属被不断的挤出，焊缝金属产生变形、扩散以及再结晶，终形成了结合牢固的接头。

搅拌摩擦焊的技术优势

1.焊接为固相焊接过程，焊缝力学性能高：无气孔、无合金元素烧损、无热裂纹；接头强度超过大多数熔化焊接头，并且接头的性能一致性良好。

2.焊接过程简单：搅拌摩擦焊类似于完全的机械加工过程，无需焊接准备过程，搅拌摩擦焊，设备维护简单。并且是完全自动化操作；无需焊接保护气和填丝；对焊接装配和焊前清理要求不高，可在任意位置施焊。

3.不会污染环境：没有弧光、和飞溅物危害；无紫外线和电磁辐射危害；较低的能量消耗；无噪音，加工过程几乎完全在安静状态下进行。

4.不易变形，焊材变形只是传统熔化焊的十二分之一。

基于粘性分布理论流变概念的搅拌摩擦焊

基于粘性分布理论流变概念的搅拌摩擦焊过程模拟 ，将研究重点从表面摩擦热产生移向对搅拌摩擦焊焊核区域的内在机理研究以及对旋转搅拌头临近区域充分塑化材料粘性值的研究。 搅拌摩擦焊过程中材料的粘性值的确定可以利用试验和计算相结合的办法完成 ，试验建立在没有水平移动的“插入试验”基础上 ，试验材料为直径 100 mm、厚度 12. 7 mm的盘状铝合金材料 ，搅拌头的旋转速度 (材料的剪切速率) 可以调节 ，图 1 为“插入试验”示意图。

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