大家好,今天给各位分享搅拌摩擦焊接技术的一些知识,其中也会对搅拌摩擦焊的冷知识进行解释,文章篇幅可能偏长,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在就马上开始吧!
本文目录
搅拌摩擦焊质量控制的关键要素有哪些
搅拌摩擦焊质量控制和保证的主要有8个关键要素:
1)设备具有足够结构刚度和制造精度
搅拌头要在焊接开始冷态状况下,旋转着插入被焊接工件;搅拌摩擦焊过程中,搅拌头要持续向焊缝金属施加足够大的顶锻力,如搅拌摩擦焊6mm厚的6082铝合金材料时,测得的轴向焊接顶锻峰值压力为37000kN,因此要求搅拌摩擦焊设备必须具备足够结构刚度和强度,与普通的机加工铣床相比较,搅拌摩擦焊设备的承载能力大概是铣床的5~10倍。
同时,要实现搅拌摩擦焊并且保证焊接质量,还要求搅拌摩擦焊设备具有一定的制造精度,至少要满足0.01mm动态精度。
2)搅拌头与背面垫板距离能够保持恒定
3)零件被刚性固定和夹紧
4)零件厚度均匀
5)搅拌头能够实现恒压力控制6)选用合适搅拌头7)优化焊接工艺参数
8)控制系统能够进行精确的参数传感与适时控制
搅拌摩擦焊的优缺点
搅拌摩擦焊的优点
1.焊接质量好而且稳定。锅炉蛇形管和汽车排气门摩擦焊的废品率由闪光焊的10%和1.4%分别下降到0.01%。焊件尺寸精度高。焊接的柴油机预燃室全长的最大误差为±0.1%mm。
2.焊接生产率高。发动机排气门双头自动摩擦焊的生产率可达800-1200件/h。
3.能焊接异种钢和异种金属。
4.生产费用低,由于焊机功率小,焊接时间短,故可节省电能。摩擦焊与闪光焊比较,节省电能80-90%左右。此外,工件焊接余量小;焊前不需特殊加工清理;有时焊接飞边不必去除;不需填充材料和保护气体等。
5.摩擦焊容易实现机械化和自动化。操作简单,容易掌握和维护。工作场地卫生好,没有火花弧光及有害气体。
搅拌摩擦焊的缺点
1.摩擦焊主要是一种工件旋转的对焊方法。对于非圆形横断面工件的焊接很困难。盘状工件和薄壁管件,由于不容易夹固也很难焊接。
2.由于受到摩擦焊机主轴电动机功率和压力不足的限制,目前最大的焊接断面积受限。
3.摩擦焊机的一次性投资较大。只有当大批量集中生产时,才能降低焊接生产成本。
搅拌摩擦焊的缺陷类型及形成原因
1、表面沟槽
表面沟槽又称犁沟缺陷,它往往出现在焊缝的上表面,偏向于焊缝的前进边呈沟槽状。其原因是由于焊缝周围的热塑性金属流动不充分,焊缝的塑性金属无法充分填充搅拌针行进过程中留下的瞬时空腔,从而在焊缝靠近前进边的位置形成表面沟槽。
控制措施:增大轴肩直径,增大压力,降低焊接速度。
2、飞边毛刺
飞边毛刺出现在焊缝的外边缘,呈波浪形,返回边的飞边往往比前进边大。此种缺陷是由于旋转速度和焊接速度的匹配不当,在焊接过程中,下压量过大,会形成大量的飞边。
控制措施:优化焊接参数,减少下压量。
3.限制线精加工
表面起皮或起丝呈皮状或丝状出现在焊缝的表面。该缺陷的产生是大量的金属摩擦产热,积累于焊缝的表层金属,使得表层的局部金属达到熔化状态,在焊接过程中逐渐冷却呈皮状或丝状分布于焊缝表面。
控制措施:优化焊接参数,降低转速,提高焊速。
4、表面鼓皮
表面鼓皮通常在FSW焊后热处理之后出现,位于焊缝表面0.3mm以内的杂质鼓包。焊缝鼓包是由于焊缝表面氧化膜夹杂在热处理过程中由于温度的升高,杂质物分解膨胀造成。
控制措施:焊前将氧化膜或油污清理干净。
5、背部焊瘤
背部焊瘤表现为焊缝别不的金属向外凸出。形成的原因是由于搅拌针顶部与焊缝底部的间隙过小,或产品装配时,焊缝底部存在较大间隙,导致焊接过程中,搅拌针的轴向挤压力挤压底部的金属向焊缝底部凸出,呈现焊瘤状。
控制措施:保证被焊材料与工装良好贴合,保证间隙尽量小,稍微减小搅拌针的长度。
什么是搅拌摩擦焊,搅拌摩擦焊有哪些特点
搅拌摩擦焊的定义
搅拌摩擦焊是搅拌头高速旋转并与被焊工件摩擦,产生热量形成热塑性层,搅拌头与工件相对运动,在搅拌头前面不断形成的热塑性金属转移到搅拌头后面,填满后面的空腔,从而形成连接的方法。
搅拌头由特型指棒、夹持器和圆柱体组成。焊接开始时,搅拌头高速旋转,特型指棒迅速钻入被焊板材的焊缝,与特型指棒接触处的金属摩擦生热,形成了很薄的热塑性层。当特型指棒钻入工件表面以下时,部分金属被挤出表面,轴肩与被焊工件表面摩擦产生热量。又由于背面垫板的密封作用,不断地产生热塑性金属形成焊缝。在整个过程中空腔的产生于填满连续进行,焊缝区金属经历这被挤压、摩擦生热、塑性变形、转移、扩散、再结晶等过程。
搅拌摩擦焊的特点
搅拌摩擦焊除了可以焊接普通熔焊方法难以焊接的材料外,还有以下优点
1)焊接温度低,即使在长焊缝情况下也是如此。
2)固相连接,不产生类似熔焊街头的铸造组织缺陷。接头各种力学性能,比如疲劳、弯曲、拉伸等指标好。
3)焊前、焊后辅助修补工时较少,生产成本大幅度降低。焊接过程中的搅拌和摩擦可有效去除工件表面氧化膜及附着杂质,减少了清理步骤。
4)焊接过程不需要添加保护气体和焊料。
5)能够进行全位置焊接,适应性好,效率高,
操作简单,易于实现自动化。
6)无烟尘、辐射、飞溅、噪声及弧光等有害物质产生,是一种环保型链接方法。
END,本文到此结束,如果可以帮助到大家,还望关注本站哦!