搅拌摩擦焊机机构设计+CAD图纸(4)

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1.1.3 焊接材料

搅拌摩擦焊适用于低熔点的材料，在焊接过程中并没有材料熔化，所以搅拌摩擦焊是一种固态连接方法。

搅拌摩擦焊接可以焊接的材料类型非常广, 还可焊接异种材料, 并且焊接位置也多样化。搅拌摩擦焊的先进性弥补了传统焊接时的诸多缺陷与不足，有些材料（如铝及铝合金、镁合金等）因为对裂纹的敏感难于焊接，这时搅拌摩擦焊的优势变暴露无遗因。搅拌摩擦焊接时的输入热量不是很高, 焊接温度也比较低, 这就使其几乎能对所有铝合金进行焊接, 对那些传统方法难于焊接或者焊接得到工件质量较差的材料（如硬铝、超硬铝合金）,利用搅拌摩擦焊解决这一难题简直是轻而易举。搅拌摩擦焊的过程从始至终并没有发生材料的熔化，这对于几乎所有铝合金材料焊接来说可以说是最大优点。另外，搅拌摩擦焊的优势还体现在它对不同种材料的焊接方面，这是传统焊接没法比的。搅拌摩擦焊接的材料类型在不断扩大，并且研究进展都很乐观。

1.1.4 接头性能

熔核区（Nugget）、热机械作用（Thermo-mechanical effect zone）、热影响区（Heat affected zone）是焊接接头的三大组成区域。搅拌摩擦焊对不可强化的铝合金的焊接，得到的接头质量优良并且性能理想。焊接接头的抗拉伸度大多情况下都是比母材优秀的，并且破坏断裂大概率发生的区域是热影响区或者是母材，在接头上发生的概率几乎为零；有些铝合金材料在经过热处理之后得到强化，搅拌摩擦焊在这些材料上的焊缝质量远比熔焊好得多。另外，我们还可以通过控制转速与焊速来控制热输入，尤其是对热影响区的回火以及过时效影响的控制，对于提高接头各方面性能指标具有重要意义。搅拌摩擦焊接头的抗疲劳特性比传统熔焊要好得多，这与搅拌摩擦焊的原理有关，正是因为焊接时的重结晶使焊缝区晶粒更精细。另外，由于焊接过程材料没有熔化，焊缝组织中不会有熔焊工艺中经常出现的凝固偏折、裂纹、气孔和夹杂等缺陷。

1.2 搅拌摩擦焊的技术优势

搅拌摩擦焊的优点是其他传统焊接方法不能比拟的，而且在多种形式和不同位置焊接时候的优势也无容置疑，如图1-2.

几种搅拌摩擦焊的接头形式

熔焊能够焊接的金属利用搅拌摩擦焊都可以实现有效连接，而且对于熔焊得到焊缝质量较差的金属（如：铝合金、铜合金、钛合金等），搅拌摩擦焊也能良好的焊接。仅仅对于铝合金来说，在熔焊温度较高时容易发生熔化，并且容易吸附空气中的成分导致焊缝中出现气孔，极其容易产生表面变形，正因如此，高缺陷率时有发生，铝合金中其他元素含量的增加，会成倍的增长缺陷率，利用搅拌摩擦焊就会大不相同，焊接全过程均无金属熔化而不会发生上述可能，因此熔焊难于焊接的材料搅拌摩擦焊可轻易实现可靠连接。另外，同种材料件的焊接已经不难满足现在的工业需求，适合一种材料的焊接时摩擦焊的又一优势。搅拌摩擦焊的出现，解决了许多传统焊接出现的问题，对于焊缝组织和接头力学性能都有很大改良，并且排除了熔焊可能出现的缺陷，所以搅拌摩擦焊的发展前景相当可观。

搅拌摩擦焊的出现对于传统焊接来说是一种优势巨大的存在，具体体现如下：（1）能对不是同种材料进行焊接，并且焊接过程没有金属熔化，避免了熔化过程中得到组织性能不稳定的缺陷；（2）在同一设备上对多种材料进行可靠连接：（3）焊接形成的接头组织是再结晶，比母材晶粒更加精细，各项指标更优化源!自`751'文"论/文`网[www.751com.cn；（4）搅拌摩擦焊接接头无气孔、裂纹等不良状况出现，更加经济适用。