摩擦焊知识简介
摩擦焊PPT课件
摩擦焊的应用
各类同质、异质金属连接
汽车半轴、汽车凸轮轴、汽车动力转向轴节点、汽车前 后桥、发动机汽门顶杆、集成齿轮、拨叉、花键套管、 连轴器、传动轴、驱动桥壳、制动凸轮、排气阀、液压 油缸推杆、气囊充气器、涡轮增压器转子 、印刷机滚 子、电机轴、船用马达驱动轴、石油与地质钻杆、长冲 程超高强度抽油杆、双金属轴瓦、双金属刀具、铜铝导 电接头等
d-35s
e-40s
f-55s
稳态焊敷阶段
400kgf– 1825rpm– 2.2mm/s
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搅拌摩擦点焊 FSSW
（Friction Stir Spot Welding）是FSW中的特定 形式，是针对汽车铝结构车 身的连接而进行开发研究的
FSSW装置安装在机器人臂 上，施焊时由机器人臂移到 要焊部位，夹紧臂下降夹紧 要焊的板，然后搅拌头下降 进行焊接，焊接结束后松开 夹紧臂，整个装置由机器人 臂移到新的点焊位置
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惯性摩擦焊过程
旋转焊件与飞轮相连。 焊接时飞轮被加速到设 定转速，以动能形式储 存能量，随后电动机与 主轴脱离 储存在飞轮中的动能通 过摩擦逐渐转换为热能， 而飞轮转速则不断降低， 至主轴停止转动
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线性摩擦焊 LFW
LFW焊接过程
摩擦副一侧工件被一对 往复机构驱动着相对于 另一侧被夹紧的工件表 面作相对运动，并在其 轴向施加压力下，随着 摩擦运动的进行，摩擦 表面被清理并产生摩擦 热，摩擦表面的金属逐 渐达到粘塑性状态并产 生变形，形成飞边。然 后，停止往复运动并施 加顶锻力，完成焊接
LinFricTM型线性摩擦焊机
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线性摩擦焊
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线性摩擦焊接
主要适用于多数的热塑性部件，包括非晶态的和 半晶质的
谈搅拌摩擦焊技术
成功案例介绍及经验总结
01
成功案例一
某航空制造企业成功应用搅拌摩擦焊技术，实现了铝合金材料的可靠连
接。通过合理的工艺参数设置和操作规范，获得了高质量的焊接接头，
提高了生产效率。
02
成功案例二
某轨道车辆制造企业采用搅拌摩擦焊技术，实现了不锈钢车体结构的快
速、高效连接。通过优化工艺参数，降低了焊接变形和应力，提高了焊
THANKS
谢谢您的观看
汽车制造领域
车身结构的连接
搅拌摩擦焊技术可用于汽车车身结构的连接，提高车身的强度和刚度。
新能源汽车电池托盘的焊接
搅拌摩擦焊技术还可用于新能源汽车电池托盘的焊接，提高电池托盘的稳定性和安全性。
轨道交通领域
轨道车辆的制造
搅拌摩擦焊技术可用于轨道交通领域中轨道车辆的制造，提高车辆的稳定性和安全性。
地铁车辆车体的焊接
搅拌摩擦焊技术还可用于地铁车辆车体的焊接，提高车体的强度和刚度。
新能源领域
太阳能板的焊接
搅拌摩擦焊技术可用于新能源领域中太 阳能板的焊接，提高太阳能板的稳定性 和效率。
VS
风力发电机叶片的焊接
搅拌摩擦焊技术还可用于风力发电机叶片 的焊接，提高叶片的稳定性和安全性。
03
搅拌摩擦焊技术工艺流程与设 备
，能够产生摩擦热和塑性变形，实现材料的连接。
控制系统
02 用于控制搅拌头的旋转速度、压力和焊接时间等参数
，确保焊接过程的稳定性和可控性。
焊接夹具
03
用于固定待焊接的材料，确保焊接过程的稳定性和精
度。
设备选型与维护
设备选型
根据生产需求和预算等因素，选择适合的搅拌摩擦焊设备，包括搅拌头的类型、尺寸和 控制系统等。
焊接工艺设计 摩擦焊
青年你想变酷吗？拉风的墨镜，帅气的皮 手套你想拥有吗？兵锋所指，火花四溅，举手 投足间尽显风流，青年你想吗？你还在等吗？
快点加入吧，这个NB的职业。。。
• 摩擦焊是一种固态热压焊，是利用摩擦热使焊件产生固相结合的焊接方法。 焊接时是利用焊件接触面之间的相对摩擦运动和塑性流动所产生的热量，使 界面及其附近区域达到热塑性状态并在压力作用下产生适当的宏观塑性变形 而形成接头。
• （1）搅拌摩擦焊可以降低制造成本。搅拌摩擦焊是一种 简单、高效、节能且没有焊接消耗的连接方法。搅拌摩擦 焊可以节约能源，一台简单的适合于搅拌摩擦焊焊接的设 备对于厚度为12.5mm的6xxx系列的铝合金材料的搅拌摩 擦焊单道焊的总功率输入大约为3kW，而且除了搅拌头和 电外没有其他消耗。焊接过程不需要填充焊丝和保护气， 焊前不需要开坡口和对材料表面的氧化层等作特殊的处理。
的铝合金桥梁、装饰板、门窗框架、管线、铝合金反应器、
热交换器等；电子工业中的发动机壳体、电器连接件、电 器封装等。此外，FSW还应用在冰箱冷却板、厨房电器、 “白色”家用物品和工具、天然气和液化气储箱、家用装 饰等。
国内外焊接电源的研究现状与发展趋势
国内外 研究现状
目前我国针对逆变焊割设备的研究，特别是应用上的研究主要还是在硬开关 逆变焊机的研究；而全桥软开关技术的逆变焊机的研究，在国内除一些高校进行 研究之外，很少有企业进行研究的。至于采用嵌入式系统数字化处理与逆变软开关 技术相结合的方式设计逆变电源方面研究，除本公司外，目前国内未见类似报道。 而在日、美、欧等国和地区，20kHz左右的弧焊逆变器技术已经成熟，产品的 质量较高且产品已系列化。
（2）搅拌摩擦焊为新产品新结构的设计提供了可能。例如以 前熔焊不能连接的热敏感性很强的硬铝、超硬铝及铝基复合 材料材料都可以用搅拌摩擦焊得到可靠连接。搅拌摩擦焊较 小的焊接变形可以实现精密铝合金零部件的制造。用搅拌摩 擦焊实现小尺寸挤压型材的连接，也可以用来制造大尺寸的 船舶夹板、列车壁板、卡车箱体等。
焊接基础知识—常用焊接方法及其特点
焊接基础知识—常用焊接方法及其特点焊接是一种将两个或多个金属或非金属材料加热至熔融状态，通过冷却后达到连接的方法。
焊接是工程和制造中广泛应用的一项技术，可以用于制造和修复各种产品和设备。
常用的焊接方法包括电弧焊、气焊、激光焊、摩擦焊和超声波焊等。
每种焊接方法有各自的特点和适用范围，下面将详细介绍几种常用的焊接方法及其特点。
1.电弧焊电弧焊是通过电弧产生的高温将工件熔化，并利用熔化的金属填充连接部分的焊接方法。
电弧焊有手工电弧焊、气体保护电弧焊、自动埋弧焊等多种形式。
电弧焊的优点是适用范围广，可以焊接各种金属材料，焊接速度快，成本相对低。
缺点是焊接过程受环境条件限制，如气体保护电弧焊需在保护气氛下进行，而且产生大量的烟尘和热辐射。
2.气焊气焊是利用可燃气体和氧气的燃烧产生高温，使金属达到熔化状态，然后填充连接部分的焊接方法。
气焊常用于大型工件和钢结构的焊接。
气焊的优点是焊接速度快，温度控制精度高，尤其适用于焊接重型工件。
缺点是焊接过程中产生大量的气体烟尘，对环境有一定的污染。
3.激光焊激光焊是利用高能激光束对工件进行局部加热，使其熔化并形成焊缝的焊接方法。
激光焊具有高能量密度，焊接速度快，热影响区小等特点。
激光焊的优点是可以焊接高反射率和高熔点金属，如铜、铝和钛等，焊缝质量高，焊接变形小。
缺点是设备价格昂贵，操作要求高，对工件的夹持和配准有较高要求。
4.摩擦焊摩擦焊是通过材料之间的摩擦产生的热量，使工件的接触面达到熔化温度，并在一定的压力下连接的焊接方法。
摩擦焊适用于焊接相似或不同材料的连接。
摩擦焊的优点是焊接速度快，焊缝质量好，不需要填充材料。
缺点是设备复杂，成本较高，对工件形状和尺寸有一定的限制。
5.超声波焊超声波焊是利用超声波的震动产生的摩擦热，使工件接触面达到熔化温度，并在一定的压力下连接的焊接方法。
超声波焊适用于焊接塑料、橡胶等非金属材料。
超声波焊的优点是焊接速度快，焊缝强度高，焊接过程中不产生污染。
搅拌摩擦焊介绍
LEE MAN (SCETC)
搅拌摩擦焊
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焊接压力
焊接压力除了影响搅拌摩擦生热以外，还对搅拌后的塑性金属起到压紧作 用。试验表明，当焊接压力不足时，表面热塑性金属“上浮”，溢出焊缝 表面，焊缝内部由于缺少金属填充而形成孔洞。当焊接压力过大时，轴肩 与焊件表面摩擦力增大，摩擦热将使轴肩平台发生粘附现象，使焊缝两侧 出现飞边和毛刺，焊缝中心下凹量较大，不能形成良好的焊接接头，表面 成形较差。
• 它可以焊接所有牌号的铝合金以及用熔焊方法难以焊接的材料，并 突破了普通摩擦焊对轴类零件的限制，可进行板材的对接、搭接、角 接及全位置焊接。由于搅拌摩擦焊是固态焊接，所以没有熔化焊时的
气孔、裂纹及合金元素烧损等缺陷。搅拌摩擦焊的接头性能普遍 优于熔化焊的。
• 目前，搅拌摩擦焊技术已在飞机制造、机车车辆和船舶制造等领 域得到广泛的应用，主要用于铝及其合金、铜合金、镁合金、钛合金、 铅、锌等非铁金属材料的焊接，也可用于焊接钢铁金属。
LEE MAN (SCETC)
搅拌摩擦焊
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（三）搅拌摩擦焊接参数的选择
搅拌摩擦焊接参数主要包括焊接速度（搅拌焊头沿焊缝方向的行进 速度）、搅拌焊头转速、焊接压力、搅拌焊头结构参数（倾角θ）、搅 拌焊头插入速度和保持时间等。
1．焊接速度 图4-24为焊接速度对铝锂合金搅拌摩擦焊 接头抗拉强度的影响。由图可见，接头强度 与焊接速度的关系并非简单的线性比例关系， 而是呈曲线变化。当焊接速度小于 160mm／min时，接头强度随焊接速度的提 高而增大。从焊接热输入计算公式可知，当 转速为定值，焊接速度较低时，搅拌焊头／ 焊件界面的整体摩擦热输入较高。如果焊接 速度过高，热输入不足，热塑性材料填充搅 拌针行走所形成的空腔的能力变弱，热塑 性材料填充空腔能力不足，则焊缝内易形成 疏松孔洞缺陷，严重时焊缝表面形成一条 狭长且平行于焊接方向的隧道沟，导致接头 强度大幅度降低。
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。
20种不同的焊接方式焊接基础知识。
20种不同的焊接⽅式焊接基础知识。
20种焊接⽅式不同的焊接⽅法有不同的焊接⼯艺不同的焊接⽅法有不同的焊接⼯艺。
焊接⼯艺主要根据被焊⼯件的材质、牌号、化学成分，焊件结构类型，焊接性能要求来确定。
⾸先要确定焊接⽅法，如⼿弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊、熔化极⽓体保护焊等等，焊接⽅法的种类⾮常多，只能根据具体情况选择。
确定焊接⽅法后，再制定焊接⼯艺参数，焊接⼯艺参数的种类各不相同，如⼿弧焊主要包括：焊条型号（或牌号）、直径、电流、电压、焊接电源种类、极性接法、焊接层数、道数、检验⽅法等。
焊接⽅法基础知识焊接定义：两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或⼆者并⽤,来达到原⼦之间的结合⽽形成永久性连接的⼯艺过程叫焊接。
电弧定义：由焊接电源供给的，在两极间产⽣强烈⽽持久的⽓体放电现象—叫电弧。
〈1〉按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲电弧。
〈2〉按电弧的状态可分为：⾃由电弧和压缩电弧（如等离⼦弧）。
〈3〉按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。
母材定义：被焊接的⾦属---叫做母材。
熔滴定义：焊丝先端受热后熔化，并向熔池过渡的液态⾦属滴---叫做熔滴。
熔池定义：熔焊时焊件上所形成的具有⼀定⼏何形状的液态⾦属部分---叫做熔池。
焊缝定义：焊接后焊件中所形成的结合部分。
焊缝⾦属定义：由熔化的母材和填充⾦属（焊丝、焊条等）凝固后形成的那部分⾦属。
保护⽓体定义：焊接中⽤于保护⾦属熔滴以及熔池免受外界有害⽓体（氢、氧、氮）侵⼊的⽓体---保护⽓体。
焊接技术定义：各种焊接⽅法、焊接材料、焊接⼯艺以及焊接设备等及其基础理论的总称—叫焊接技术。
焊接⼯艺及包含内容定义：焊接过程中的⼀整套⼯艺程序及其技术规定。
内容包括：焊接⽅法、焊前准备加⼯、装配、焊接材料、焊接设备、焊接顺序、焊接操作、焊接⼯艺参数以及焊后处理等。
CO2焊接定义：⽤纯度> 99.98% 的CO2做保护⽓体的熔化极⽓体保护焊—称为CO2焊。
MAG焊接定义：⽤混合⽓体75--95% Ar + 25--5 % CO2 ，（标准配⽐：80%Ar + 20%CO2 ）做保护⽓体的熔化极⽓体保护焊—称为MAG焊，也叫熔化极活性⽓体保护焊。
搅拌摩擦焊基础知识培训
搅拌摩擦焊基础知识培训嘿，朋友们！今天咱们来聊聊搅拌摩擦焊，这可是个相当有趣且实用的技术。
你想想，金属的连接就像是搭积木，得让它们紧紧地“抱”在一起，还得牢固得不像话。
那搅拌摩擦焊就是这个神奇的“搭积木高手”。
搅拌摩擦焊呢，简单说就是通过一个特殊的工具，在金属连接处“搅和搅和”，让它们热起来，然后融合在一起。
这就好比揉面团，不断地揉啊揉，面就变得均匀又结实。
这个特殊工具就像是个魔法棒，它一边旋转，一边沿着焊缝移动。
就像咱们走路，一步一步，稳扎稳打。
它产生的摩擦力会让金属变软变热，然后在压力的作用下，实现完美的连接。
这和传统的焊接方法可大不一样。
传统焊接，就像是放鞭炮，“噼里啪啦”一阵火花，热得吓人，还可能让金属变形，就像被“揍”了一顿，样子可不好看。
搅拌摩擦焊呢，温度相对低，变形小，就像个温柔的淑女，轻轻一抚，金属就乖乖听话了。
而且它能焊接那些不容易焊接的材料，比如铝合金，那可真是帮了大忙。
你说这技术难不难？其实也没那么可怕。
只要掌握了要领，就像骑自行车，一开始可能摇摇晃晃，但多练几次，不就顺溜了嘛。
要做好搅拌摩擦焊，首先得选对工具。
这工具就像战士的武器，得锋利，得顺手。
然后呢，焊接参数得调好，速度啦、压力啦，就像做饭放盐，多了少了都不行。
还有啊，焊接的环境也很重要。
别在风大的地方，不然风一吹，温度跑了，效果可就差了。
搅拌摩擦焊的优点可多了去了。
它焊接出来的接头强度高，质量稳定，就像长城一样坚固。
而且对环境友好，没有那些刺鼻的气味和耀眼的火花。
总之，搅拌摩擦焊是个了不起的技术，学会了它，就像拥有了一把神奇的钥匙，能打开很多制造的大门。
朋友们，多去了解，多去尝试，说不定你就是下一个焊接大师！。
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摩擦焊
摩擦焊是利用焊件相对摩擦运动产生的热量来实现材料可靠连接的一种压力焊方法。
其焊接过程是在压力的作用下，相对运动的待焊材料之间产生摩擦，使界面及其附近温度升高并达到热塑性状态，随着顶锻力的作用界面氧化膜破碎，材料发生塑性变形与流动，通过界面元素扩散及再结晶冶金反应而形成接头。
连续驱动摩擦焊基本原理
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。
2．摩擦焊接产热
摩擦焊接过程中，两工件摩擦表面的金属质点，在摩擦压力和摩擦扭矩的作用下，沿工件径向与切向力的合成方向作相对高速摩擦运动，在界面形成了塑性变形层。
该变形层是把摩擦的机械功转变成热能的发热层，它的温度高、能量集中，具有很高的加热效率。
3．摩擦焊焊接参数
主要参数有转速、摩擦压力、摩擦时间、摩擦变形量、停车时间、顶锻时间、顶锻压力、顶锻变形量。
其中，摩擦变形量和顶锻变形量（总和为缩短量）是其他参数的综合反应。
1) 转速与摩擦压力。
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。
转速和摩擦压力的选择范围很宽，它们不同的组合可得到不同的规范，常用的组合有强规范和弱规范。
强规范时，转速较低，摩擦压力较大，摩擦时间短；弱规范时，转速较高，摩擦压力小，摩擦时间长。
2) 摩擦时间。
摩擦时间影响接头的加热温度、温度场和质量。
如果时间短，则界面加热不充分，接头温度和温度场不能满足焊接要求；如果时间长，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，消耗的材料多。
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，通常选取的范围为1～10mm。
4) 停车时间。
停车时间是转速由给定值下降到零时所对应的时间，直接影响接头的变形层厚度和焊接质量。
当变形层较厚时，停车时间要短；当变形层较薄而且希望在停车阶段增加变形层厚度时，则可加长停车时间。
5) 顶锻压力、顶锻变形量和顶锻速度。
顶锻压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，结合牢靠，晶粒细化。
顶锻压力的选择与材质、接头温度、变形层厚度以及摩擦压力有关。
材料的高温强度高时，顶锻压力要大；温度高、变形层厚度小时，顶锻压力要小（较小的顶锻压力就可得到所需要的顶锻变形量）；摩擦压力大时，相应的顶锻压力要小一些。
顶锻变形量是顶锻压力作用结果的具体反映，一般选取1～6mm。
顶锻速度对焊接质量影响很大，如顶锻速度慢，则达不到要求的顶锻变形量，一般为10～40m m/min。