摩擦焊应用的意义

合集下载

摩擦焊的特点及应用场合

摩擦焊的特点及应用场合

摩擦焊的特点及应用场合摩擦焊是一种固态连接技术,它是将两个工件通过在它们之间施加旋转摩擦热进行加热,并施加一定的轴向力使其连接的方法。

其与传统的焊接方法相比具有以下特点:1. 无焊接功率和焊接工件降低:摩擦焊不需要任何传统焊接过程中所需要的焊接功率,也不需要使用额外的焊接材料。

这样可以降低能源消耗和成本,并且避免了焊接区域的变形和应力集中问题。

2. 高强度连接:通过摩擦焊连接的工件具有较高的强度和耐腐蚀性能,因为在摩擦焊过程中生成了细小的晶粒和均匀的显微组织。

3. 高效、快速连接:摩擦焊的加热速度很快,通常只需要几秒钟即可完成连接。

此外,由于不需要额外的焊接材料,连续焊接也是可行的,从而提高了焊接效率。

4. 适用于多种材料:摩擦焊可适用于各种材料,包括金属材料、塑料材料和复合材料等。

这些材料之间的连接往往难以使用其他传统焊接方法实现。

基于以上特点,摩擦焊广泛应用于各种场合:1. 汽车制造业:摩擦焊被广泛应用于汽车制造业中的各个环节,如车身焊接、发动机部件焊接、排气系统焊接等。

摩擦焊可以实现金属和塑料材料之间的连接,并且具有高强度、高密封性和高耐热性能,从而提高汽车的质量和性能。

2. 航空航天工业:摩擦焊在航空航天工业中广泛应用于连接铝合金和钛合金等材料。

这些材料具有高强度和低重量等特点,但传统的焊接方法难以连接它们。

摩擦焊不需要额外的焊接材料,可以实现这些材料之间的可靠连接。

3. 管道工程:摩擦焊被应用于管道工程中的焊接和连接工艺。

它可以连接各种金属管道和塑料管道,并且具有高强度和耐腐蚀性能,从而确保管道的安全和可靠性。

4. 电子设备制造业:摩擦焊广泛应用于电子设备制造业中的连接工艺。

它可以实现金属和塑料材料之间的连接,并且不会产生过多的热量和变形,从而保证了电子设备的稳定性和可靠性。

总之,摩擦焊作为一种高效、快速、高强度的连接技术,具有广泛的应用场合。

随着科学技术的不断发展,摩擦焊的应用领域还将不断扩展,成为现代制造业中重要的焊接工艺之一。

摩擦焊焊接使用场景

摩擦焊焊接使用场景

摩擦焊焊接使用场景摩擦焊是一种常用的金属焊接方法,通过摩擦产生的热量来融化金属表面,形成焊接接头。

摩擦焊具有高效、环保、节能等优点,因此在许多领域都有着广泛的应用场景。

摩擦焊在汽车制造领域有着重要的应用。

汽车是摩擦焊的主要应用领域之一,它可以用于焊接汽车发动机的曲轴、变速器壳体、底盘等关键部件。

相比传统的焊接方法,摩擦焊不需要使用焊条或焊丝,避免了焊接过程中产生的有害气体和废弃物,对环境更加友好。

同时,摩擦焊的焊接速度快、焊接质量高,可以提高汽车制造的生产效率和产品质量。

摩擦焊在航空航天领域也有广泛的应用。

航空航天行业对于焊接接头的要求非常高,需要具备高强度、高密度和高耐腐蚀性等特点。

摩擦焊可以满足这些要求,因此被广泛应用于航空航天器的制造中。

例如,摩擦焊可以用于焊接飞机的机翼、机身、起落架等部件,能够确保飞机的结构强度和安全性。

摩擦焊还在电子电器领域得到了应用。

电子电器产品通常需要焊接电子元器件,传统的电阻焊接往往会导致电子元器件的损坏。

而摩擦焊可以通过控制焊接温度和时间,避免对电子元器件造成不良影响,提高焊接的成功率和质量。

因此,摩擦焊被广泛应用于电子电器产品的制造中,例如手机、电视、电脑等。

摩擦焊还在管道、船舶、轨道交通、能源等领域有着重要的应用。

例如,在管道领域,摩擦焊可以用于焊接石油、天然气、水等管道,确保管道的密封性和可靠性。

在船舶领域,摩擦焊可以用于焊接船体、船舶设备等,提高船舶的结构强度和耐久性。

在轨道交通领域,摩擦焊可以用于焊接铁路轨道,提高轨道的连接质量和使用寿命。

在能源领域,摩擦焊可以用于焊接核电站、风力发电机组等设备,提高能源设备的安全性和效率。

摩擦焊在汽车制造、航空航天、电子电器、管道、船舶、轨道交通、能源等领域都有着重要的应用。

它的高效、环保、节能等特点使其成为现代焊接领域的热门技术。

随着科技的不断发展,相信摩擦焊在更多领域将有更广泛的应用。

摩擦焊焊接使用场景

摩擦焊焊接使用场景

摩擦焊焊接使用场景摩擦焊是一种常用的金属焊接技术,它通过在接触面上施加一定的力和旋转摩擦来产生热量,使材料局部熔化并形成焊接接头。

摩擦焊具有高效、环保、节能的特点,被广泛应用于各个领域。

一、汽车制造在汽车制造领域,摩擦焊被广泛应用于车身结构的焊接。

由于摩擦焊不需要额外的焊接材料和气体保护,可以减少生产成本并提高生产效率。

同时,摩擦焊还能够实现不同材料的焊接,如铝合金与钢的焊接,使得汽车结构更加轻量化,提高燃油经济性。

二、航空航天在航空航天领域,摩擦焊被广泛应用于航空发动机的制造。

发动机的高温、高压环境对焊接接头的质量要求极高,传统的焊接方法往往难以满足要求。

而摩擦焊由于其焊接速度快、接头质量高的特点,成为航空发动机制造的理想选择。

另外,在航天器的制造中,摩擦焊也能够实现航天器的轻量化和结构强度的提升。

三、轨道交通在轨道交通领域,摩擦焊被广泛应用于铁路轨道的连接。

传统的焊接方法容易造成焊接接头的应力集中和脆性断裂,而摩擦焊能够实现铁路轨道的无缝连接,提高轨道的牢固性和平整度,提高列车的运行安全性和乘坐舒适度。

四、能源装备在能源装备领域,摩擦焊被广泛应用于核电站的焊接。

核电站的工作环境极端恶劣,对焊接接头的质量要求极高。

摩擦焊由于其无需额外材料和气体保护的特点,能够减少污染和危险物质的产生,保证核电站的安全运行。

五、电子设备在电子设备制造领域,摩擦焊被广泛应用于电子元器件的连接。

摩擦焊能够实现不同材料的焊接,如金属与陶瓷的焊接,提高电子元器件的性能和可靠性。

同时,摩擦焊还能够实现微小尺寸的焊接,适用于微电子器件的制造。

摩擦焊作为一种先进的焊接技术,已经在各个领域得到了广泛应用。

它不仅提高了焊接效率和质量,还减少了环境污染和能源消耗。

随着科技的不断发展,摩擦焊技术将会得到进一步的改进和应用,为各个领域的发展带来更大的推动力。

摩擦焊接技术的应用及原理

摩擦焊接技术的应用及原理

摩擦焊接技术的应用及原理00摩擦焊接技术的应用及原理有哪位帮我诠释一下目前使用摩擦焊接技能的应用及道理呀?你看看这片文章对你有没有帮忙?【摩擦焊技能发展与展望】作者:周君技能改进谢谢,这个对我很有帮忙,但有没有侧重道理的呀拌和摩擦焊的道理与应用--1媒介摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热,使端部到达热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接的一种要领。

摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料,包括金属、部门金属基复合材料、陶瓷及塑料。

摩擦焊要领在打造业中已应用40多年了,由于其生产率高、质量好获患了广泛的工程应用,但焊接的对象主如果回转形零件,虽则也有其它形式的摩擦焊技能浮现,以克服被焊工件几何形状的限定或提高生产率,如相位摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊等,但现实应用很少。

最近还浮现了摩擦堆焊,在工件上形成特殊性能的表面层。

拌和摩擦焊(FrictionStirWelding)是英国焊接研究所TWI(TheWeldingInstitute)提出的专利焊接技能[1,2]。

拌和摩擦焊除开具有平凡摩擦焊技能的优点外,还可以进行多种接头形式和不同焊接位置的连接。

挪威已建立了世界上第一个拌和摩擦焊商业设备,可焊接厚3~15mm、尺寸6×16m2的A1船板;1998年美利坚合众国波音公司的空间和守势实验室引进了拌和摩擦焊技能,用于焊接某些火箭部件;麦道公司也把这类技能用于打造Delta搭载火箭的推进剂贮箱。

本文首要介绍拌和摩擦焊的要领、过程、独特的地方以及焊接质量。

2拌和摩擦焊要领与常规摩擦焊同样,拌和摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接发热物体。

不同之处在于,拌和摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体型状的焊头(weldingpin)伸入工件的接缝处,通过焊头的高速旋转,使其与焊接工件材料摩擦,从而使连接部位的材料温度升高软化,同时对材料进行拌和摩擦来完成焊接的。

焊接过程如图1所示。

在焊接过程当中,工件要刚性固定在背垫上,焊头边高速旋转,边沿工件的接缝与工件相对于移动。

摩擦焊接技术及其工程应用

摩擦焊接技术及其工程应用

摩擦焊接技术及其工程应用摘要:摩擦焊是一种先进的固相连接技术,具有能量利用率高、能耗低、污染和噪声小的特点,符合未来工业技术的发展趋势。

摩擦焊接技术以其绿色环保、能耗低等优点和独有的技术优势,已经开始从航空航天制造开始向民用拓展且发展迅速,应用前景将会非常广阔。

关键词:摩擦焊接;工程应用;讨论摩擦焊接技术是一种新型的固相材料连接技术,由英国焊接研究所(TWI)研发,已广泛应用于工业的各个领域,随着对焊接工艺、焊接材料、搅拌头结构等研究的不断深入,搅拌摩擦焊接技术以其绿色环保、能耗低等优点和独有的技术优势迅速得到社会的认可和技术推广,逐渐成为当下焊接领域内最热门的固相连接技术方法之一。

一、旋转摩擦焊旋转摩擦焊是迄今为止最常见的一种摩擦焊,在机器工业中占有很大的比例,可以焊接直径从1—200mm的固体圆柱棒。

旋转摩擦焊有三种类型:连续驱动焊、惯性摩擦焊以及两种方式的组合。

一端高速旋转,同时在两端施加轴向力,摩擦加热到预定温度后,停止马达运转并施加一个更大的轴向力进行顶锻。

在惯性摩擦焊中,将其中的一个工件连接到飞轮上,当达到适当的速度后,停止飞轮的运转,同时另一工件施加轴向力进行顶锻。

工件接触点的摩擦,既是热源,又是制动方式。

两种旋转摩擦焊最本质的区别是:连续驱动摩擦焊是由一个连续的轴向速度驱动,而惯性摩擦焊预先估计所需的能量,让飞轮达到一个较高的速度,将能量保存在飞轮上,然后逐渐减小到零,将这些能量在接触面上转化为热量。

旋转摩擦焊适用于各种异型金属组合的焊接。

不同结构以及具有不同热和力学性质的异种金属也可以焊接。

鉴于焊接周期短,容易获得实时监测参数等优点,汽车工业对此特别青睐,并已安装了大批旋转摩擦焊接机用于生产至少有一个部件具有对称性的零件,比如传动链条部分中的传动轴、齿轮、发动机排气阀门、变速箱等同轴性有较高要求的部件,铝合金轮辋也通过这种焊接方式批量生产。

二、径向摩擦焊旋转摩擦焊有一个内在的缺陷,即焊接对象是小部件,但若是两根长管进行焊接,用旋转摩擦焊就比较困难,径向摩擦焊可以很好地解决这个问题。

摩擦焊

摩擦焊
1、航空航天外,大量高温合金材料、双金属材料、不锈钢材料以及 铝合金材料也采用了摩擦焊接工艺进行焊接。如下图中采用摩擦焊焊接的航空、航天零件包括: 发动机连体齿轮(图 8)、飞机起落架部件(图 9)、飞机发动机部件(图 10)飞机液压泵活塞(图 11)的焊接。
连续驱动摩擦焊是现代工业制造较为常用的一种焊接方法,典型的连续驱动摩擦焊过程如下 图(3)所示,一般由旋转、摩擦、焊接、顶锻保压等程序组成。
3
(3)连续驱动摩擦焊示意图
(4)连续驱动摩擦焊接头 的金属流变结构
在连续驱动摩擦焊接过程中,一个工件被固定在直接驱动的旋转夹具上,另一个工件固定 在移动夹具上,工件被加紧后,移动夹具向旋转夹具端移动,移动至一定距离后,旋转夹具端 工件在电机驱动下开始以设定的速度旋转,工件相互接触后开始摩擦生热;当被焊件达到预定 的时间或缩短量后,迅速制动使工件停止旋转,并开始施加预定的顶锻压力,保持一定的时间 (时间也是预先设定的),然后旋转夹具松开,被焊工件与移动夹具一起后退到原始位置,移动 夹具松开,取出工件,焊接结束。图(4)为连续驱动摩擦焊接头的金属流变结构示意图。
3、搅拌摩擦焊
5
下图(1)是搅拌摩擦焊示意图。焊接主要有搅拌头完成。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的焊缝,与特型指棒接触 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,,有部分金属被挤出 表面,由于正面轴肩和背面垫板的密封作用,一方面,轴肩与被焊表面摩擦,产生辅助热,另 一方面,搅拌头和工件相对运动时,在搅拌头前面不断形成的热塑性金属转移到搅抖头后面, 填充后面的空腔。在整个焊接过程中,空腔的产生于填满连续进行,焊缝区金属经历着被挤压、 摩擦生热、塑性变形、转移、扩散以及再结晶。

焊接中的摩擦焊技术

焊接中的摩擦焊技术

焊接中的摩擦焊技术摩擦焊是一种热机械联接技术,利用高速旋转工具产生的热量,将工作材料表面摩擦加热到塑性状态,然后施加一定的力,使工件在塑性状态下结合。

在焊接领域,摩擦焊技术被广泛应用。

它可以用于结合许多不同种类的材料,例如金属与非金属、略有不同性质的材料,如铝合金,钛合金等等。

摩擦焊技术有许多优点。

首先,摩擦焊可以大大缩短焊接时间,从而提高了工作效率。

其次,摩擦焊不需要补充外部焊接材料,避免了焊接过程中材料添加的问题。

同时,摩擦焊可以减少焊接温度和局部变形,对工件的性能影响也较小。

另外,摩擦焊技术形成的焊接接头质量较高,更加稳定,可以应用于许多要求高强度和高韧性的场合。

然而,摩擦焊技术也存在一些技术难题。

首先,如何准确控制摩擦加热过程,保持工件稳定在塑性状态下,确保焊接质量的稳定性,这是一个挑战。

其次,摩擦焊对设备的稳定性和操作人员技能要求较高,需要专业的工程师和技术人员进行操作。

摩擦焊技术的应用领域非常广泛,可以用于航空航天、汽车、造船、铁路、管道等各种领域的焊接。

特别是在航空航天领域,摩擦焊技术被广泛应用。

因为摩擦焊可以与多种材料进行联接,并能够保证焊接质量,同时该技术成本较低,因此广受各界人士的青睐。

让我们重点了解一些摩擦焊的具体应用案例。

在汽车领域中,摩擦焊主要用于汽车轮毂、齿轮及传动轴的制造。

在船舶领域中,摩擦焊主要应用于造船工业中较大的钢板的连接。

在航空领域中,摩擦焊被广泛应用于航空发动机等部件的制造。

除了以上案例,有越来越多的产品和行业应用摩擦焊。

例如在电器领域中,摩擦焊被应用于电池制造。

在新能源汽车领域中,摩擦焊被用于汽车减震系统的制造,制动系统和底盘系统。

摩擦焊还可以应用于制造电机的罗盘式子时导筒、不锈钢焊接等。

在摩擦焊技术的发展趋势方面,我们可以看到越来越多的研究集中于提高焊接质量、降低焊接时间、改善设备稳定性等方面。

同时,随着高端智能制造的不断推进,摩擦焊也会成为越来越重要的焊接技术之一。

摩擦焊的应用(1)

摩擦焊的应用(1)

摩擦焊的应用摩擦焊接是利用金属焊接表面摩擦加热的一种热压焊接方法.摩擦焊技术的主要优点归结为如下几个方面:(1)接头质量好且稳定。

焊接过程由机器控制,参数设定后容易监控,重复性好,不依赖于操作人员的技术水平和工作态度。

焊接过程不发生熔化,属固相热压焊,接头为缎造组织,因此焊缝不会出现气孔、偏析和夹杂,裂纹等铸造组织的结晶缺陷,焊接接头强度远大于熔焊、钎焊的强度,达到甚至超过母材的强度;(2)效率高。

对焊件准备通常要求不高,焊接设备容易自动化,可在流水线上生产,每件焊接时间以秒计,一般只需零点几秒至几十秒,是其它焊接方法如熔焊、钎焊不能相比的;(3)节能、节材、低耗。

所需功率仅及传统焊接工艺的1/5~1/15,不需焊条、焊剂、钎料、保护气体,不需填加金属,也不需消耗电极;(4)焊接性好。

特别适合异种材料的焊接,与其它焊接方法相比,摩擦焊有得天独厚的优势,如钢和紫铜、钢和铝、钢和黄铜等等;(5)环保,无污染。

焊接过程不产生烟尘或有害气体,不产生飞溅,没有孤光和火花,没有放射线。

摩擦焊方法(1)相位摩擦焊可实现有相位要求的工件的摩擦焊接,扩大了摩擦焊的应用领域。

目前生产中对如六方形断面的零件、八方钢、汽车操作杆、花键轴、拨叉、两端带法兰的轴等均要求采用相位摩擦焊。

在电控技术和机械技术高度发展的前提下,为大吨位相位摩擦焊机的研制提供了可能。

(2)线性摩擦焊线性摩擦焊技术,是两个工件以一定的频率和振幅进行往复运动产生热量进行的焊接,它可以将方形、圆形、多边形截面的金属或塑料焊接在一起。

它可以焊接更不规则截面的构件,象叶片与涡轮等,以后要深入开展线性摩擦焊机原理、振动系统动力学等的研究,为研制大吨位的性摩擦焊机作准备。

(3)径向摩擦焊径向摩擦焊由于其引入中间旋转加压圆环,不仅改变了摩擦面的方向,焊件也由相对旋转加压变为相对固定加压,它非常适合于长管子的焊接,同时它还可以把薄壁铜环焊接到弹体外壁上,能够使军工产品升级换代。

  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)。

摩擦焊应用的意义
——09制造332 姚健在压力作用下,通过待焊工件的摩擦界面及其附近温度升高,材料的变形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎,伴随着材料产生塑性流变,通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

摩擦焊通常由如下四个步骤构成:1、机械能转化为热能;2、材料塑性变形;3、热塑性下的锻压力;4、分子间扩散再结晶。

摩擦焊技术经过长年的发展,已经发展出很多种摩擦焊接的分类:包括惯性摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊、轨道摩擦焊、搅拌摩擦焊等。

摩擦焊相较传统熔焊最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。

相对于传统熔焊,摩擦焊具有诸多优点:
1、接头质量好且稳定。

焊接过程由机器控制,参数设定后容易监控,重复性好,不依赖于操作人员的技术水平和工作态度。

焊接过程不发生熔化,属固相热压焊,接头为锻造组织,因此焊缝不会出现气孔、偏析和夹杂、裂纹等铸造组织的结晶缺陷,焊接接头强度远大于熔焊、钎焊的强度,达到甚至超过母材的强度。

2、效率高。

对焊件的要求通常不高,焊接设备容易自动化,可在流水线上生产,每件焊件时间以秒计,是其它焊接方法不能相比的。

3、节能、节材、低耗。

所需功率仅及传统焊接工艺的1/5~1/15,不需焊条,焊剂、钎料、保护气体,不需要填加金属,也不需要消耗电极。

4、焊接性好。

特别适合异种材料的焊接,与其他焊接方法相比,摩擦焊有得天独厚的优势,如钢和紫铜、钢和铝、钢和黄铜等等。

5、环保、无污染。

焊接过程不产生烟尘或有害气体,不产生飞溅,没有弧光和火花,没有放射线。

由于以上这些优点,摩擦焊技术被誉为未来的绿色焊接术。

经过了几十年的发展,摩擦焊技术在国内目前已经具备了包括工艺、设备、控制、检验等整套完备的技术规模。

新颖的摩擦焊接技术不仅拓展了摩擦焊的应用范围.而且提高了焊接部件的整体性能和可靠性.使那些难焊或不能焊的材料也能获得高质量的焊缝.研究先进摩擦焊接技术具有重大的理论意义和工程应用价值.。

相关文档
最新文档