利用摩擦焊搅拌工具进行搅拌摩擦焊焊接角焊缝一般需要在待焊接件角部外侧镶拼辅助工艺垫块,使之在待焊部位构成任意角度的角接焊缝,顶部形成平面结构,以此来满足搅拌摩擦焊工艺对焊接部位的特殊要求。摩擦焊搅拌工具能从封闭或半封闭角接构件外侧焊接,在焊接过程中,不同的搅拌摩擦焊工艺参数得到的焊接接头质量有很大差异,尤其是在厚板焊接时工艺参数的影响尤为明显。在工艺参数中,影响搅拌摩擦焊接头质量的主要参数有轴肩直径大小、搅拌针形状、旋转频率及焊接速度。实践证明,搅拌头参数为轴肩35毫米、搅拌针直径12毫米、底部直径3.5毫米、长度23毫米、旋转频率为30~40r/s、焊接速度在90~120毫米/分钟的范围内都可以获得良好的接头外观。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。广东铝合金搅拌工具生产厂家
摩擦焊搅拌工具用于对多个金属工件的抵靠部分进行搅拌摩擦焊,该工具包括用于挤压工件的转子和布置在转子顶端上的探头,该探头包括:螺纹部分,布置在探头顶端上并具有螺旋形状;和第二螺纹部分,布置在螺纹部分后并具有方向与螺纹部分相反的螺旋形状。因为一二螺纹部分具有方向相反的螺纹,所以当探头顶端上的螺纹部分沿旋入工件的方向转动时,工件能够以较高的接合强度接合在一起。摩擦焊搅拌工具是一种搅拌摩擦焊使用的专门工具,其特征在于搅拌头为双轴肩结构。利用搅拌头的第二轴肩对压合界面进行摩擦焊接,从而解决搭接接头和T形接头的压合线向焊缝内部延伸问题,提高焊缝质量,稳定焊缝性能。深圳焊刀搅拌头非标定制摩擦焊搅拌工具在焊接时,移动工件在轴向力作用下逐步向旋转工件靠拢。
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。
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。摩擦焊搅拌工具可以对焊缝金属材料施加焊接锻压力。
一般说来,在摩擦焊搅拌工具中,带三沟槽的搅拌探头减小了70%,而带螺纹的搅拌探头减小了60%。如果使用一个确定的较小直径的搅拌探头,锥形搅拌探头比圆柱形搅拌探头更容易进入焊件而通过塑性材料,并且减小了摩擦焊搅拌工具的应力集中和断裂可能性。搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化,当焊具沿着焊接界面向前移动时,被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部,并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。搅拌摩擦焊技术首先并主要在铝合金、镁合金等轻金属结构领域得到越来越普遍的应用,同时在高熔点材料领域也获得了一定发展。摩擦焊搅拌工具焊接过程中不需要焊条、焊丝、焊剂等焊接材料,只需消耗搅拌头材料。佛山紫铜搅拌工具品牌
摩擦焊搅拌工具旋转速度与焊接速度的比值直接表征了焊接热输入量的大小。广东铝合金搅拌工具生产厂家
摩擦焊搅拌工具在顶锻压力的作用下,伴随材料产生塑性变形及流动,通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接。能够很好的帮助机械能转化为热能;材料塑性变形;热塑性下的锻压力;分子间扩散再结晶。摩擦焊搅拌工具相较传统熔焊较大的不同点在于整个焊接过程中,待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点,即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。相对传统熔焊,使用摩擦焊搅拌工具能达到焊缝强度与基体材料等强度,焊接效率高、质量稳定、一致性好,可实现异种材料焊接等。广东铝合金搅拌工具生产厂家