摩擦焊搅拌工具的成功设计是把搅拌摩擦焊应用在更大范围的材料和焊接更宽的厚度范围的关键。一般说来,摩擦焊搅拌工具包括两部分:搅拌探头和轴肩,而摩擦焊搅拌工具的材料通常都采用硬度远远高于被焊材料的材料制成,这样能够在焊接过程中将摩擦焊搅拌工具的磨损减至小值。在初期,摩擦焊搅拌工具形状的合理设计是获得良好机械性能焊缝的关键。关于摩擦焊搅拌工具的发展主要集中在两个方面:一个是带螺纹的摩擦焊搅拌工具,一个是带三个沟槽的摩擦焊搅拌工具。本质上,这两种搅拌探头都设计成锥体,较大减少了相同半径圆柱体搅拌探头的材料卷出量。摩擦焊是一种清洁的生产工艺。常州汽车搅拌头哪家性价比高
在搅拌摩擦焊过程中,摩擦焊搅拌工具是单一与工件直接接触的部分,除了摩擦焊搅拌工具的尺寸、形状、焊接参数会影响焊接的然后效果外,摩擦焊搅拌工具材料也会对焊接质量产生重要影响。摩擦焊搅拌工具的材料不只决定了摩擦焊搅拌工具摩擦加热的速率、操作温度、工具强度,还决定了可用搅拌摩擦焊焊接何种材料。对于高熔点、髙强度的材料如钢、钛、钛合金、镍基合金的搅拌摩擦焊,其焊接温度可达0.8Tm(如钛合金的FSW温度接近1334℃)[2,6]。在焊接钢等髙强度合金时,摩擦焊搅拌工具在1000℃时的强度至少大于400MPa才不至于失效。普通的钢在500~600℃会发生软化,在高温下不具备一定的刚度和强度,显然不适用于高温材料的焊接。广州轻轨摩擦焊搅拌工具供货商摩擦焊搅拌工具可以使材料在压力作用下扩散连接形成固相接头。
随着外加电流从30A增加到150A,摩擦焊搅拌工具的较大磨损深度均呈现出逐渐减小趋势:其中具有柱状搅拌针的摩擦焊搅拌工具(1#、2#)在5组外加电流作用下的较大磨损深度均比锥形摩擦焊搅拌工具大(3#、4#、5#),较大磨损深度的减小速率经历了较快到平缓的变化过程:4#和5#摩擦焊搅拌工具的内凹轴肩外面表面与塑性材料接触充分,因此在该区域形成了环形磨损区。载流搅拌摩擦焊接通过复合外加电流内生电阻热以提高焊缝温度、降低塑性材料的热变形流变应力、增强材料流动性、降低摩擦焊搅拌工具与焊接材料间的相对滑动速度,从而减小摩擦焊搅拌工具在焊接过程中的机械载荷和磨损。
在摩擦焊搅拌工具中,搅拌头的旋转速度对接头的力学性能产生影响,主要是通过改变焊接热输入和材料塑性流动影响微观组织来实现的。当搅拌头的转速较低时,不能产生足够的摩擦热,从而热塑性流动层难以形成,然后导致固相连接不能实现,并且在焊缝中还特别容易形成孔洞等缺陷。由搅拌摩擦焊产热机制可知,随着旋转速度的增加,热输入便增加,热塑性流动层自上而下也逐渐扩大,使得焊缝中的孔洞逐步减小,当转速增加到特定值时,孔洞便开始慢慢消失,从而形成组织致密的高质量焊缝。但如果搅拌头转速太高,则会导致过高的焊接温度,产生其他影响焊接质量的缺陷。摩擦焊可以焊接普通的异种钢,还可以焊接常温和高温机械、物理性能差别很大的异种钢和异种金属。
摩擦焊搅拌工具是将搅拌摩擦焊技术在工程上得以应用和推广的关键。由于焊接对象的不同所选择的摩擦焊搅拌工具也各不相同。目前搅拌摩擦焊接主要以简单轨迹焊缝和长直焊缝为主,空间复杂曲线的搅拌摩擦焊接较少。搅拌头在搅拌摩擦焊设备中的地位极为重要,是搅拌摩擦焊技术的关键。它与被焊工件相互作用,从而实现被焊材料间的连接,其质量的好坏程度决定着被焊材料的种类和厚度。搅拌头的形状决定了焊接产热和形成的塑性流体形态;搅拌头的尺寸决定焊缝尺寸和精度、焊接速度以及焊接工具的强度;搅拌头的材料不只决定摩擦加热速率、焊接工具的强度和工作温度,而且也决定被焊材料的种类。摩擦焊搅拌工具的使用比熔化焊甚至常规摩擦焊更节省能源。常州汽车搅拌头哪家性价比高
摩擦焊若配备有自动上下料及焊前、焊后辅助工序的机械化装置,生产效率会进一步提高。常州汽车搅拌头哪家性价比高
使用摩擦焊搅拌工具时,要经常检查丝杠运行情况及X、Y、Z轴的线性轴承的润滑情况;如果发生故障和损坏需要及时联系丝杠供应商;填充润滑油润滑X、Y、Z轴的丝杠螺母;检查拖链的导线管的磨损情况并及时维修或更换。主轴轴承的润滑情况;检查电气伺服触点运行情况,必要时要及时更换;检测控制面板的线路,确保所有绝缘线路连接完好。与低强度合金的搅拌摩擦焊相比,在焊接钢、不锈钢、钛等髙强度合金的过程中,摩擦焊搅拌工具需要承受更高的工作温度和更大的载荷,其损耗十分巨大,尤其是钛在高温下易发生反应,焊接难度也急剧增加。因此设计一个安全可靠的摩擦焊搅拌工具是保证焊接正常进行的关键,同时搅拌头材料的选择和设计也是重中之重。常州汽车搅拌头哪家性价比高