在使用摩擦焊搅拌工具时,待接部位的材料必须达到塑化状态,且在摩擦力(剪力)作用下产生塑性变形。待焊区全过程必须受到压力,前期用于生热,后期使材料塑性流变以利于连接区的金属扩散和再结晶。工件主要是棒料,其接头只限于端面对接。通过两工件待接面之间相对旋转的摩擦运动产生焊接所需的热。利用工件接触面摩擦产生的热量为热源,使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接。在压力作用下,是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下,利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热,使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间,材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎。惯性摩擦焊也可焊接直径为100毫米的棒材或截面积为60厘米2的管件。深圳新能源汽车搅拌工具厂家直销
摩擦焊搅拌工具只承受沿轴线的正压力和与旋转方向相反的摩擦扭矩,且随着下压深度的增加,正压力和摩擦扭矩逐渐增大:稳定焊接阶段搅拌针侧面除了前半部分承受压力和扭矩,还会承受与焊接方向相反的阻力以及由它产生的弯矩。当焊接过程进入稳定阶段时,摩擦焊搅拌工具承受的载荷只与轴肩和搅拌针的尺寸有关。摩擦焊搅拌工具的优化实验表明前进侧和后退侧的热机械影响区由于经历的热影响和搅拌作用不同,微观组织的晶粒尺寸和形态不同;水平轴肩圆柱螺纹摩擦焊搅拌工具(2#)在两种焊接速度下(33毫米/分钟和50毫米/分钟),得到的焊缝表面光滑、飞边较少,焊合区微观组织细小均匀、无方向性,综合力学性能较优。新能源汽车搅拌工具厂家直销摩擦焊用来焊接毛坯,而且还可以焊接装配好的成品,焊机功率小、省电能。
摩擦焊搅拌工具可适用于大多数产品结构,满足不同材料的焊接需要,在各领域中应用。髙强度,可承受焊接过程中的持续高载荷作用。高耐磨性,可承受焊接过程中,焊具与母材间的剧烈摩擦。优异的耐高温性,在搅拌针高速旋转过程中,焊具要在高温下持续工作。易于安装,结构简单,接口可靠。能满足不同领域的焊接需求,包括铝合金、镁合金、铜合金、钛合金以及黑色金属的焊接。也包括了很多适用于对接、搭接、对搭接以及角接等不同接头形式的焊具。不同种类的摩擦焊搅拌工具采用的原料也大不相同,主要根据制造产品的性质及作用来决定的。
摩擦焊搅拌工具中待焊的一对工件中,一件夹持于旋转夹具,称为旋转工件,另一件夹持于移动夹具,称为移动工件。焊接时,旋转工件在电机驱动下开始高速旋转,移动工件在轴向力作用下逐步向旋转工件靠拢,两侧工件接触并压紧后,摩擦界面上一些微凸体首先发生粘接与剪切,并产生摩擦热。随着实际接触面积增大,摩擦扭矩迅速升高,摩擦界面处温度也随之上升,摩擦界面逐渐被一层高温粘塑性金属所覆盖。此时,两侧工件的相对运动实际上已发生在这层粘塑性金属内部,产热机制已由初期的摩擦产热转变为粘塑性金属层内的塑性变形产热。摩擦焊焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻,对于交通运输工具来说可以减轻自重,节约能量。
在摩擦焊搅拌工具的使用中,当搅拌头旋转速度一定时,如果焊接速度较低则会导致搅拌头与焊件界面摩擦产生大量热,使得输入较高;同时从工程实际角度来看,焊接速度太慢会导致生产效率不高。如果焊接速度高于特定值时,会导致材料塑性流动不充分,填充因搅拌针前行而生成的空腔的能力变弱,软化材料不能很好的填充空腔,在焊缝内易形成一条狭小且与焊接方向相平行的疏松孔洞缺陷,极大的降低接头强度,影响焊接质量。搅拌摩擦焊是一种将摩擦热作为热源的焊接方法,因此,评价焊接接头质量好坏直接、有效的参数是焊接热输入。焊接工艺参数和搅拌头的几何形状对焊接压紧力和摩擦力具有较大影响。一般说来,摩擦焊搅拌工具包括搅拌探头和轴肩。新能源汽车搅拌工具厂家直销
摩擦焊搅拌工具在焊接过程中不需要其它焊接消耗材料,如焊条、焊丝、焊剂及保护气体等。深圳新能源汽车搅拌工具厂家直销
摩擦焊搅拌工具的磨损会影响焊接效率、生产成本和使用寿命。载流搅拌摩擦焊接结合了电阻焊和传统搅拌摩擦焊的优点,创新地形成了一种新的复合热源焊接方法,有望改善焊接过程中摩擦焊搅拌工具的工作环境。水平轴肩四平面圆柱螺纹搅拌针摩擦焊搅拌工具(1#)、水平轴肩圆柱螺纹搅拌针摩擦焊搅拌工具(2#)、内凹同心圆凹槽轴肩同心环槽圆锥螺纹搅拌针摩擦焊搅拌工具(3#)、内凹轴肩圆锥螺纹搅拌针摩擦焊搅拌工具(4#)和内凹轴肩三斜面圆锥螺纹搅拌针摩擦焊搅拌工具(5#)。应用增材制造技术进行摩擦焊搅拌工具的制造。深圳新能源汽车搅拌工具厂家直销