资料.摩擦焊工艺(数字)

合集下载

完整的焊接方法代号(数字+字母)

完整的焊接方法代号(数字+字母)

焊接方法代号分类焊接代号AW——ARC WELDING——电弧焊AHW——atomic hydrogen welding——原子氢焊BMAW——bare metal arc welding——无保护金属丝电弧焊CAW——carbon arc welding——碳弧焊CAW-G——gas carbon arc welding——气保护碳弧焊CAW-S——shielded carbon arc welding——有保护碳弧焊CAW-T——twin carbon arc welding——双碳极间电弧焊EGW——electrogas welding——气电立焊FCAW——flux cored arc welding——药芯焊丝电弧焊FCW-G——gas-shielded flux cored arc welding——气保护药芯焊丝电弧焊FCW-S——self-shielded flux cored arc welding——自保护药芯焊丝电弧焊GMAW——gas metal arc welding——熔化极气体保护电弧焊GMAW-P——pulsed arc——熔化极气体保护脉冲电弧焊GMAW-S——short circuiting arc——熔化极气体保护短路过度电弧焊GTAW——gas tungsten arc welding——钨极气体保护电弧焊GTAW-P——pulsed arc——钨极气体保护脉冲电弧焊MIAW——magnetically impelled arc welding——磁推力电弧焊PAW——plasma arc welding——等离子弧焊SMAW——shielded metal arc welding——焊条电弧焊SW——stud arc welding——螺栓电弧焊SAW——submerged arc welding——埋弧焊SAW-S——series——横列双丝埋弧焊RW——RWSISTANCE WELDING——电阻焊FW——flash welding——闪光焊RW-PC——pressure controlled resistance welding——压力控制电阻焊PW——projection welding——凸焊RSEW——resistance seam welding——电阻缝焊RSEW-HF——high-frequency seam welding——高频电阻缝焊RSEW-I——induction seam welding——感应电阻缝焊RSEW-MS——mash seam welding——压平缝焊RSW——resistance spot welding——点焊UW——upset welding——电阻对焊UW-HF——high-frequency ——高频电阻对焊UW-I——induction——感应电阻对焊SSW——SOLID STATE WELDING——固态焊CEW——co-extrusion welding——CW——cold welding——冷压焊DFW——diffusion welding——扩散焊HIPW——hot isostatic pressure diffusion welding——热等静压扩散焊EXW——explosion welding——爆炸焊FOW——forge welding——锻焊FRW——friction welding——摩擦焊FRW-DD——direct drive friction welding——径向摩擦焊FSW——friction stir welding——搅拌摩擦焊FRW-I——inertia friction welding——惯性摩擦焊HPW——hot pressure welding——热压焊ROW——roll welding——热轧焊USW——ultrasonic welding——超声波焊S——SOLDERING——软钎焊DS——dip soldering——浸沾钎焊FS——furnace soldering——炉中钎焊IS——induction soldering——感应钎焊IRS——infrared soldering——红外钎焊INS——iron soldering——烙铁钎焊RS——resistance soldering——电阻钎焊TS——torch soldering——火焰钎焊UUS——ultrasonic soldering——超声波钎焊WS——wave soldering——波峰钎焊B——BRAZING——软钎焊BB——block brazing——块钎焊DFB——diffusion brazing——扩散焊DB——dip brazing——浸沾钎焊EXB——exothermic brazing——反应钎焊FB——furnace brazing——炉中钎焊IB——induction brazing——感应钎焊IRB——infrared brazing——红外钎焊RB——resistance brazing——电阻钎焊TB——torch brazing——火焰钎焊TCAB——twin carbon arc brazing——双碳弧钎焊OFW——OXYFUEL GAS WELDING——气焊AAW——air-acetylene welding——空气乙炔焊OAW——oxy-acetylene welding——氧乙炔焊OHW——oxy-hydrogen welding——氢氧焊PGW——pressure gas welding——气压焊OTHER WELDING AND JOINING——其他焊接与连接方法AB——adhesive bonding——粘接BW——braze welding——钎接焊ABW——arc braze welding——电弧钎焊CABW——carbon arc braze welding——碳弧钎焊EBBW——electron beam braze welding——电子束钎焊EXBW——exothermic braze welding——热反应钎焊FLB——flow brazing——波峰钎焊FLOW——flow welding——波峰焊LBBW——laser beam braze welding——激光钎焊EBW——electron beam welding——电子束焊EBW-HV——high vacuum——高真空电子束焊EBW-MV——medium vacuum——中真空电子束焊EBW-NV——non vacuum——非真空电子束焊ESW——electroslag welding——电渣焊ESW-CG——consumable guide eletroslag welding——熔嘴电渣焊IW——induction welding——感应焊LBW——laser beam welding——激光焊PEW——percussion welding——冲击电阻焊TW——thermit welding——热剂焊THSP——THERMAL SPRAYING——热喷涂ASP——arc spraying——电弧喷涂FLSP——flame spraying——火焰喷涂FLSP-W——wire flame spraying——丝材火焰喷涂HVOF——high velocity oxyfuel spraying——高速氧燃气喷涂PSP——plasma spraying——等离子喷涂VPSP-W——vacuum plasma spraying——真空等离子喷涂TC——THERMAL CUTTING——热切割OC——OXYGEN CUTTING——气割OC-F——flux cutting——熔剂切割OC-P——metal powder cutting——金属熔剂切割OFC——oxyfuel gas cutting——氧燃气切割CFC-A——oxyacetylene cutting——氧乙炔切割CFC-H——oxyhydrogen cutting——氢氧切割CFC-N——oxynatural gas cutting——氧天然气切割CFC-P——oxypropanne cutting——氧丙酮切割OAC——oxygen arc cutting——氧气电弧切割OG——oxygen gouging——气刨OLC——oxygen lance cutting——氧矛切割AC——ARC CUTTING——电弧切割CAC——carbon arc cutting——碳弧切割CAC-A——air carbon arc cutting——空气碳弧切割GMAC——gas metal arc cutting——熔化极气体保护电弧切割GTAC——gas tungsten arc cutting——钨极气体保护电弧切割PAC——plasma arc cutting——等离子弧切割SMAC——shielded metal arc cutting——焊条电弧切割HIGH ENERGY BEAM CUTTING——高能束切割EBC——electron beam cutting——电子束切割LBC——laser beam cutting——激光切割LBC-A——air——空气激光切割LBC-EV——evaporative——蒸气激光切割LBC-IG——inert gas——惰性气体激光切割LBC-O——oxygen——氧气激光切割如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!。

摩擦焊

摩擦焊

摩擦焊1摩擦焊接概述:摩擦焊接是在轴向压力与扭矩作用下,利用焊接接触端面之间的相对运动及塑性流动所产生的摩擦热及塑性变形热使接触面及其近区达到粘塑性状态并产生适当的宏观塑性变形,然后迅速顶锻而完成焊接的一种压焊方法。

摩擦焊的分类2摩擦焊原理简介:摩擦焊是利用金属焊接表面摩擦生热的一种热压焊接法。

摩擦焊接时,通常将待焊工件两端分别固定在旋转夹具和移动夹具内,工件被夹紧后,位于滑台上的移动夹具随滑台一起向旋转端移动,移动至一定距离后,旋转端工件开始旋转,工件接触后开始摩擦加热。

此后,则可进行不同的控制,如时间控制或摩擦缩短量(又称摩擦变形量)控制。

当达到设定值时,旋转停止,顶锻开始,通常施加较大的顶锻力并维持一段时间,然后,旋转夹具松开,滑台后退,当滑台退到原位置时,移动夹具松开,取出工件,至此,焊接过程结束。

摩擦焊接是一种优质、高效、节能的固态连接技术,被广泛应用于航空、航天、石油、汽车等领域中。

在摩擦焊接过程中,主轴转速、焊接压力、焊接时间以及焊接变形量是影响焊接质量的重要工艺参数。

对这些参数实现精确的检测和控制,是获得优质焊接接头的保障。

因此,研制一套控制精度高、响应速度快、具有丰富的数据处理能力且易于升一级和扩充的开放式控制系统具有重要意义。

摩擦焊流程示意图摩擦焊具有下列优点:(1)焊接质量好而稳定。

由于摩擦焊是一种热压焊接法,摩擦不仅能消除焊接表面的氧化膜, 同时在较大的顶锻压力作用下, 还能挤碎和挤出由于高速摩擦而产生的塑性变形层中氧化了的部分和其它杂质, 并使焊缝金属得到锻造组织。

(2)摩擦焊不仅能焊接黑色金属、有色金属、同种异种金属, 而且还能焊接非金属材料, 如塑料、陶瓷等。

(3)对具有紧凑的回转断面的工件的焊接,都可用摩擦焊代替闪光焊、电阻焊及电弧焊。

并可简化和减少锻件和铸件, 充分利用轧制的棒材和管材。

(4)焊件尺寸精度高。

采用摩擦焊工艺生产的柴油发动机预燃烧室, 全长最大误差为士0.1毫米。

铝合金搅拌摩擦焊工艺

铝合金搅拌摩擦焊工艺

铝合金搅拌摩擦焊工艺铝合金搅拌摩擦焊是一种先进的焊接技术,具有高效、节能、环保等优点。

本文将详细介绍铝合金搅拌摩擦焊工艺的各个环节,帮助读者更好地了解这一技术。

一、焊接准备在进行铝合金搅拌摩擦焊之前,需要进行充分的焊接准备。

这包括检查工件表面的油污、锈迹等杂质,确保工件表面干净整洁。

同时,需要准备好搅拌头、焊机、夹具等焊接工具,并对工具进行必要的检查和调整。

二、装配铝合金搅拌摩擦焊的装配过程需要严格按照工艺要求进行。

首先,要将工件放置在夹具中,确保工件的位置和角度正确。

然后,根据焊接工艺要求,选择合适的搅拌头,并将其插入到工件中。

在装配过程中,需要保证搅拌头的稳定性和准确性,避免出现偏移或倾斜现象。

三、搅拌头插入搅拌头的插入是铝合金搅拌摩擦焊的关键步骤之一。

在插入过程中,需要控制好搅拌头的插入深度和角度,确保其与工件表面紧密贴合。

同时,要避免搅拌头与工件表面产生过大的摩擦力,以免造成工件表面损伤或搅拌头损坏。

四、搅拌摩擦在进行搅拌摩擦时,需要控制好搅拌头的旋转速度和压力,使焊缝处的材料充分流动和混合。

同时,要控制好焊接温度,避免出现过热或冷却不均匀现象。

在搅拌摩擦过程中,还需要注意搅拌头的磨损情况,及时更换磨损严重的搅拌头。

五、焊接过程控制铝合金搅拌摩擦焊的过程控制是保证焊接质量的关键。

在焊接过程中,需要实时监测焊接温度、压力、旋转速度等参数,并根据实际情况进行调整。

同时,要严格控制焊接时间,确保焊缝处的材料充分熔化和混合。

在焊接过程中,还需要注意防止外部因素对焊接质量的影响,如振动、污染等。

六、焊后处理铝合金搅拌摩擦焊完成后,需要进行必要的焊后处理。

这包括对焊缝进行冷却、去除焊渣、对焊缝进行修整等。

在冷却过程中,要控制好冷却时间和方式,避免出现裂纹等现象。

同时,需要去除焊缝表面的焊渣和氧化物,修整焊缝的形状和尺寸,使其符合工艺要求。

七、质量检测质量检测是保证铝合金搅拌摩擦焊接质量的必要环节。

检测内容包括外观检测、无损检测、力学性能检测等。

线性摩擦焊工艺

线性摩擦焊工艺

和摩擦热使工件连接在一起的固态连接方法。

线性摩擦焊是20世纪90年代中期兴起的一种新型固态焊接技术,它突破了旋转式摩擦焊对被焊工件外形轴对称的限制,大大的扩展了摩擦焊接的应用领域。

线性摩擦焊具有自清理、自保护的作用。

材料采用钛合金TC4轧制板材。

试样尺寸为13mm×8mm×45mm的长方体,焊接面(13mm×8mm)为线切割面。

试验采用自制的线性摩擦焊机。

采用的工艺参数为:振动频率13.6~43Hz,摩擦压力2.75~3.2atm(压力表指示值),顶锻力2.8~3.4atm(压力表指示值),摩擦时间10~20s,振幅2mm。

焊后试件沿面Ⅰ、面Ⅱ(如图1所示)剖开,通过剖面Ⅰ、面Ⅱ可以分别观察到摩擦横截面(与试件往复运动方向垂直)和纵截面(与试件往复运动方向平行)这两个方向上的焊缝形状。

通过对焊接过程和接头质量的观察分析,可以发现:摩擦压力和往复运动频率是焊接热输入的主要影响因素。

当摩擦压力和往复运动频率增加时,焊接热量输入也随之显著增加。

图1 试件剖面示意图由于材料变形的局部性和不均匀性,压力过大则会影响试件往复运动的稳定性,同时也会增加塑性金属的流出量,使飞边增大,因此,不能采用太大的压力值。

在保证运动平稳的条件下,提高往复运动的频率是增加热输入和提高焊缝质量最有效的方法。

摩擦时间也是线性摩擦焊接过程中的一个重要参数,但延长摩擦时间不是增加热量输入的最有效方法。

因为热传导、对流及高温塑性金属的挤出等因素的存在,使得焊接过程中存在一热输入热输出的平衡点。

在热平衡之前,增加摩擦时间对增加热输入有效,而在热平衡点之后,增加摩擦时间对热输入作用不大。

顶锻是摩擦焊接的最后一个环节,顶锻力也是影响焊缝成型的重要因素。

在摩擦过程中,金属摩擦副之间形成一层高温粘塑性层,它是摩擦表面的“粘结”介质,通过顶锻使金属摩擦副牢固结合。

若顶锻力过大,使粘结介质大量被挤出,焊接效果反而下降。

摩擦焊

摩擦焊

摩擦焊焊接设备
4、夹头 夹头分为旋转和固定两种。为了使夹持牢靠, 不出现打滑旋转、后退、振动等,夹头与工件的 接触部分硬度要高,耐磨性要好。 5、控制系统 控制系统包括焊接操作程序控制和焊接参数 控制等。 程序控制即控制摩擦焊机按预先规定的动作次 序完成送料、夹紧焊件、主轴旋转、摩擦加热、 顶锻焊接、切除飞边和退出焊件等操作。

摩擦焊的应用
轴承组——平衡油缸液力平衡旋转活塞,多片式粉末冶金 涂层离合器,滚动导轨和可编程序控制器(PLC)控制等 多项先进技术,使焊机制造水平有了较大的提高。 随着实际生产的需要。国内对于其它型式的摩擦焊机也 进行了研制,如长春焊接设备厂研制了小吨位的惯性焊机, 相位摩擦焊机,哈尔滨焊接研究所研制了具有形变热处理 功能带机上淬火装置及自动去飞边装置的混合式摩擦焊机, 变频调速相位摩擦焊机。哈尔滨量具刃具厂研制了20T双 头摩擦焊机,中国兵器工业第五九研究所研制了小吨位径 向摩擦焊机[5],北京赛福斯特技术有限公司研制了系列搅 拌摩擦焊机等等,这些焊机有的技术指标和制造水平已达 到或接近国外同类焊机的水平。
摩擦焊焊接工艺
4)端面垂直度一般小于直径的1%,过大会造成 不同轴度的径向力。 3、焊接参数 连续驱动摩擦焊的焊接参数主要包括主轴转速、 摩擦压力、摩擦时间、顶锻压力、顶段时间、变 形量等。 (1)转速和摩擦压力 当工件的直径一定时,转速就代表摩擦速度。 一般将达到焊接温度时的转速称为临界摩擦速度, 为了使变形层加热到金属材料的焊接温度,转速 必须大于临界摩擦速度。
摩擦焊焊接工艺
9) 待焊表面应避免渗氮、渗碳等。 10)设计接头形式的同时,还应注意工件的长度、直径 公差、焊接端面的垂直度、平面度和粗糙度。 2、接头表面准备 焊接前还需对焊件作如下处理 1) 焊件的摩擦端面应平整,中心部位不能有凹面或中 心孔,以防止焊缝中含空气和氧化物。 2) 当结合面上具有较厚的氧化层、镀铬层、渗碳层或 渗氮层时,常不易加热或被挤出,焊前应进行清除。 3)摩擦焊对焊件结合面的粗糙度、清洁度要求并不严 格,如果能加大焊接缩短量,则气割,冲剪、砂轮磨 削、锯断的表面均可直接施焊。

摩擦焊工艺

摩擦焊工艺

10
1.2.3 相位摩擦焊


相位摩擦焊主要用于相对 位置有要求的工件,如六 方钢、八方钢、汽车操纵 杆等,要求工件焊后棱边 对齐、方向对正或相位满 足要求。在实际应用中, 主要有机械同步相位摩擦 焊、插销配合摩擦焊和同 步驱动摩擦焊。 (1)机械同步相位摩擦 焊 如图4所示,焊接前压 紧校正凸轮,调整两工件 的相位并夹持工件,将静 止主轴制动后松开并校正 凸轮,然后开始进行摩擦 焊接。摩擦结束时,切断 电源并对驱动主轴制动, 在主轴接近停止转动前松 开制动器,此时立即压紧 校正凸轮,工件间的相位 得到保证,然后进行顶锻。
2019/3/14
16
二、连续驱动摩擦焊

2.1 连续驱动摩擦焊基本原理 2.1.1 焊接过程 连续驱动摩擦焊接时,通常将待焊工件两端分别固定在旋转 夹具和移动夹具内,工件被夹紧后,位于滑台上的移动夹具 随滑台一起向旋转端移动,移动至一定距离后,旋转端工件 开始旋转,工件接触后开始摩擦加热。此后,则可进行不同 的控制,如时间控制或摩擦缩短量(又称摩擦变形量)控制。 当达到设定值时,旋转停止,顶锻开始,通常施加较大的顶 锻力并维持一段时间,然后,旋转夹具松开,滑台后退,当 滑台退到原位置时,移动夹具松开,取出工件,至此,焊接 过程结束。
2019/3/14 19
2.1.2 摩擦焊接产热

对圆形的焊接工件,假设沿摩擦表面半径方向的摩 擦压力pƒ和摩擦系数μ为常数。为了求出功率分布, 在摩擦表面上取一半径为r的圆环,该环的宽度为dr (图11),其面积为dA,则dA=2πrdr,则作用在 圆环上的摩擦力为

以O点为圆心的摩擦扭矩为
dF=pfdA=2 pf rdr
一、摩擦焊原理及分类
摩擦焊的分类 摩擦焊的方法很多,一般根据焊件的相对运动和工艺特 点进行分类,主要方法如图1所示。在实际生产中,连续 驱动摩擦焊、相位控制摩擦焊、惯性摩擦焊和搅拌摩擦 焊应用的比较普遍。 通常所说的摩擦焊主要是指连续驱动摩擦焊、相位控制 摩擦焊、惯性摩擦焊和轨道摩擦焊,统称为传统摩擦焊, 它们的共同特点是靠两个待焊件之间的相对摩擦运动产 生热能。而搅拌摩擦焊、嵌入摩擦焊、第三体摩擦焊和 摩擦堆焊,是靠搅拌头与待焊件之间的相对摩擦运动产 生热量而实现焊接。

同种材料摩擦焊工艺性能分析(毕业设计用)

同种材料摩擦焊工艺性能分析(毕业设计用)

1000 1500 没有顶 端,干 磨
800 1100 速度太 低,闷 车
前期实验结论
7号有一特殊处理, 主轴转速800,大大低 于1号和2号,所以7号的 焊接强度大大小于1号 和2号,其中7号的焊接 强度是350Mpa,1号和 2号505Mpa. A. 这是因为高转速 提高了焊接温度,则高 的焊接温度能得到优越 的焊接强度。 同时,7号的焊接 韧性是61.665J,是最好 的,可见; B.优越的焊接韧性 不依赖高的焊接温度 (转速)。
同种材料摩擦焊工艺性能分析
连续摩擦焊接 工艺性能参数简介 • 连续摩擦焊接技术从国外 • 工艺性能参数包括:頂锻 引进国内已经有40年左右 压力、顶锻时、材料直径 等。 了,我国还处在向国外学 习的阶段。不过,因为它 • 本次试验使用了多重頂锻 高效、节能,并且有许多 工艺,所以又细分为一级 普通焊接所无法企及的优 頂锻压力、二级頂锻压力、 点,所以,在国家高新技 三级頂锻压力等。頂锻时 术领域如海洋工程,飞机 间也细分为一级、二级、 制造和民用工业如汽车, 三级。 石油开发等产业广泛应用。
Mpa 505 490 505 450 465 325 460 350
最大力FM
N 32888.13 25776.60 32888.13 30779.79 33388.45 8997.42 30858.32 15570.82 备注
下屈服强度
ReL
415
280
冲 击 韧 性 α k 吸收功 (J/cm2) 62.826 94.413 71.789 70.091 57.234 105.471 71.889 60.629 Ak(J) 61.576 57.951 56.146 49.961 46.978 59.064 61.665 37.214

2195铝锂合金搅拌摩擦焊工艺

2195铝锂合金搅拌摩擦焊工艺

抗拉强度 ! „/M Pa
断后伸长率" % )
570
8
1 . 2 试验设备及装置
采用重载五轴龙门搅拌摩擦焊设备实施焊接,如 图 1 所示。焊接方向平行于轧制方向。搅拌头轴肩直 径 为 22 mm,采用圆锥形螺纹搅拌头+ 内凹锥面轴肩, 针 长 7. 7 mm,如 图 2 所示。
2 0 1 9 年第1 期 31
增 加 ,这 对 于 航 空 、 需 要 减 重 的结构件来说具有
收稿 日 期 :2 0 1 8 - 1 0 - 1 7
基金 项 目 :国家科技重大专项资助项目(2018ZX04013001)
doi :10.12073/j .hj.20181017002
重要意义[9]。 搅拌摩擦焊目前在许
已经 了应 用 ,
在相同焊接参数条件下,I 型 搅 拌 针 和 n 型搅拌 针 都 能 够 获 得 表 面 成 形 良 好 的 焊 缝 ,对 焊 接 完 成 的 试 样焊缝,进 行 剔 除 飞 边 ,打 磨 焊 缝 表 面 及 其 根 部 后 ,采 用 超 声 相 控 阵 检 测 设 备 对 焊 缝 内 部 质 量 进 行 检 测 。检 测结果发现,I 型搅拌针焊缝相控阵检测结果经常显 示存在内部缺陷,如 图 3 所 示 ,缺 陷 波 峰 较 高 ,属于超 标 缺 陷 ;n 型搅拌针焊缝相控阵检测结果显示无超标 缺 陷 ,焊缝内部质量较好,如 图 4 所 示 。分析该现象原 因 ,可能是由于铝锂合金材料本身硬而脆的特性,塑性 流动性较差,n 型 搅 拌 针 的 三 个 斜 面 相 对 于 I 型搅拌 针 而 言 ,其 斜 面 的 存 在 更 大 程 度 的 增 加 了 材 料 的 流 动 性 ,同时破坏并分散附着于工件表面上的氧化物,在焊 接过程中搅拌能力、产热能力更强,所 以 n 型搅拌针焊 接后焊缝内部质量更佳。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

摩擦焊工艺
1.接头设计
1)接头设计原则
(1)对旋转式摩擦焊,至少有一个圆形截面。

(2)为了夹持方便、牢固,保证焊接过程不失稳,应尽量避免设计薄管、薄板接头。

(3)一般倾斜接头应与中心线成30°~45°的斜面。

(4)对锻压温度或热导率相差较大的材料,为了使两个零件的锻压和顶锻相对平衡,应调整界面的相对尺寸。

(5)对大截面接头,为了降低摩擦加热时的扭矩和功率峰值,采用端面导角的办法可使焊接时接触面积逐渐增加。

(6)如要限制飞边流出(如不能切除飞或不允许飞边暴露时),应预留飞边槽。

(7)对于棒-棒、和棒-板接头,中心部位材料被挤出形成飞边时,要消耗更多的能量,而焊缝中心部位对扭矩和弯曲应力的承担又很少,所以,如果工作条件
允许,可将一个或两个零件加工成具有中心孔洞,这样既可用较小功率的焊机,
又可提高生产率。

(8)采用中心部位突起的接头,见图1,可有效地避免中心未焊合。

(9)摩擦面要避免采用渗碳、渗氮等。

(10)为了防止由于轴向力(摩擦力、顶锻力)引起的滑退,通常在工件后面设置挡块。

(11)工件伸出夹头的尺寸要适当,被焊工件应尽可能有相同的伸出长度。

图1 接头表面突起设计标准
2)摩擦焊接头的形式
表1是摩擦焊接头的基本形式。

表1 摩擦焊接头的基本形式
接头形式简图接头形式简图
棒-棒管-板
管-管管-管板
棒-管棒-管板
棒-板
矩形和多边形型材-
棒或板
2.连续驱动摩擦焊的焊接参数
1)主要的焊接参数
可以控制的主要焊接参数有转速、摩擦压力、摩擦时间、摩擦变形量、停车时间、顶锻延时、顶锻时间、顶锻力、顶锻变形量。

其中,摩擦变形量和顶锻变形量(总和为缩短量)是其它参数的综合反映。

(1)转速和摩擦压力
转速和摩擦压力直接影响摩擦扭矩、摩擦加热功率、接头温度场、塑性层厚度以及摩擦变形速度等。

工件直径一定时,转速代表摩擦速度。

实心圆截面工件摩擦界面上的平均摩擦速度是距圆心为2/3半径处的摩擦线速度。

稳定摩擦扭矩与平均摩擦速度、摩擦压力的关系见图2。

摩擦变形速度与平均摩擦速度、摩擦压力的关系见图3。

转速对热影响区和飞边形状的影响见图4。

图2 摩擦扭矩与平均摩擦速度、摩擦压力的关系曲线
(低碳钢管φ19mm×3.15mm)
图3 摩擦变形速度与平均摩擦速度、摩擦压力的关系曲线工
(低碳钢管φ19mm×3.15mm)
图4 参数对热影响区和飞边形状的影响
(低碳钢管φ19mm,压力86MPa)
a)n=1000r/min b)n=2000r/min c)n=4000r/min
(2)摩擦时间
摩擦时间影响接头的温度、温度场和质量。

如时间短,则界面加热不充分,接头温度和温度场不能满足焊接要求;如时间长,则消耗能量多,热影响区大,高温区金属易过热,变形大,飞边也大,消耗材料多。

碳钢工件的摩擦时间一般在1~40s范围内。

(3)摩擦变形量
摩擦变形量与转速、摩擦压力、摩擦时间、材质的状态和变形抗力有关,要得到牢靠的接头,必须有一定的摩擦变形量,通常取的范围为1~10mm。

(4)停车时间和顶锻延时
停车时间是转速由给定值下降到零位所对应的时间,当其从短到长变化时,摩擦扭矩后
峰值从小到大,见图5。

顶锻延时是为了调整摩擦扭矩后峰值和变形层的厚度。

图5 停车时间和摩擦后峰值扭矩的关系
(低碳钢管φ19mm,初始转速2000r/min,摩擦压力44MPa)
(5)顶锻力、顶锻变形量和顶锻变形速度
顶锻力的作用是挤出摩擦塑性变形层中的氧化物和其他有害杂质,并使焊缝得到锻压,使结合牢固,晶粒细化。

3.惯性摩擦焊工艺
惯性摩擦焊的焊接参数有三个:起始速度、转动惯量和轴向压力。

(1)起始转速。

对每一种材料组合,都有与之相应的获得最佳焊缝的起始转速,图6a显示了起始转速对钢—钢工件焊缝深度和形貌的影响。

(2)转动惯量。

飞轮转动惯量和起始转速均影响焊接质量。

在能量相同的情况下,大而转速慢的飞轮较小,而转速快的飞轮产生较大的顶锻变形量。

飞轮能量从
小变大时,对钢—钢工件焊缝形貌和尺寸的影响见图6c。

(3)轴向压力。

轴向压力对焊缝深度和形貌的影响几乎与起始转速的影响相反,见图6b。

图6 焊接参数对熔深和均匀性及顶锻成形的影响
a)起始转速b)轴向压力c)正轮能量
数据来源:《焊接手册》。

相关文档
最新文档