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1、摩擦焊接技术 Friction Technology 目的及要求 l原理、特点、应用场合 产品要求 焊接方法 焊接设备 工艺参数 摩擦焊 固相焊 效率高 、质量好 适于机械化 航空航天、仪表、电子 摩 擦 焊 Friction welding 外力下，利用工件接触面之间的相对摩擦和塑性流动所产生 的热量，使接触面金属产生宏观塑性变形，相互扩散和动态 再结晶，完成焊接。 摩擦焊过程 摩擦焊特点 n固态焊接，避免熔化和凝固产生的缺陷 n适合于异种材料的焊接 n生产效率高（十几秒） n易于实现机械化和自动化 n工作环境好 n但是焊件形状和截面尺寸受限，一次性 投资大。 连 续 驱 动 摩 擦 焊 (
2、恒 速) 惯 性 摩 擦 焊 (变 速) 搅 拌 摩 擦 焊 搅拌摩擦焊 已用于铝合金薄壁压力容器的焊接 特种连接方法special joining technology 线 性 摩 擦 焊 可用于方形、圆形、多边形截面或不规则构件的焊接 嵌 入 摩 擦 焊 特种连接方法special joining technology 用于电力、真空和低温应用行业中铝铜、铝钢等接头 第三体摩擦焊 用于难焊材料 ， 如陶瓷、陶瓷 金属等 摩擦焊设备 电动机 离合器 制动器 主轴 旋转夹头 工件 移动夹头 轴向加 压油缸 主轴系统 加压系统 机身 夹头 检测与控制 系统 辅助装置 摩擦焊工艺 n1. 接头设计
3、 旋转摩擦焊至少有一个圆形截面 调整接触面的相对尺寸 加工中心孔洞 设置挡块 主要接头形式有棒棒、管管、棒管 、棒板、管板等 2. 表面准备 端面平整 垂直度满足要求（不垂直度小于直径的10% ） 厚氧化层、镀铬层等去除 粗糙度和清洁度要求不严格 n3. 工艺参数选用 转速与摩擦压力：直接影响扭矩、加热功率、温度 场、摩擦变形速度等 碳钢圆周表面速度 1.253.75m/s 低碳、低合金钢摩 擦压力4183MPa n 摩擦时间：温度场 碳钢摩擦焊140s n摩擦变形量：取决于转速、摩擦压力、摩擦 时间、材质变形抗力等，通常取110mm n停车时间和顶锻延时：变形层厚度越厚，停车时间 越短；延时
4、目的是调整摩擦扭矩和变形层厚度。 n顶锻压力: 一般选取摩擦压力的23倍 整体叶盘的摩擦焊 增压器叶轮 特种连接技术的新近展 n 提高焊接生产率 n 提高焊接机械化、自动化和集成化 n 焊接过程的智能化 n 新热源的不断开发 （LPA） n 焊接设备的不断更新（逆变电源） 特种连接方法的选择 n考虑因素： n 母材性能（热物理性能） n 产品结构类型（尺寸、简复） n 工件厚度（厚薄） n 焊接位置（平、立、仰、全） n 生产条件（成本、设备、人员 ） n 水下焊接： 近海油田，水下建筑，水下管道越 来越多，水下焊接已经有迫切需要，现在焊接技术 ，已经能够解决一部分水下焊接的问题，水下焊接 一
5、般还是采用弧焊的办法，分为两种，干法和湿法 。所谓湿法，就是潜水员下去，拿了焊条在水下进 行焊接，靠电弧产生的热量，能够排出一部分水， 产生气体，形成一个空泡，然后在空泡里面进行焊 接，但是这样的深度，一般在几十米深度。还有一 种是干法的水下焊接，就是有一个装置容器，潜下 去以后把水排开，然后进行焊接。现在西方国家已 经能够焊到三百米水深，我们国家能够达到二百米 左右。 n空间焊接： 1970年前苏联的宇航员在联盟号空间站 人类第一次在空间站进行焊接实验，采用电子束焊 方法。现在人类在空间的活动越来越多，空间站是 个热点方向。 n 几百吨重的空间站，不可能一次用运载火箭发射 上去，所以都是采用蚂蚁搬家的办法，一次发射一 块，一次发射一块，然后在空间把它连接起来，因 此焊接就成为一个需要的一种工艺，再加上空间站 现在要求寿命越来越高，一般空间站现在要求能够 在空间的寿命要超过25年，在穿梭对接时发生碰撞 ，在宇宙空间有各种各样的粒子流的撞击，空间站 本身的变形、维修、堵漏，也是一个很现实的问题 。美国趋向于采用激光；日本采用气体保护焊。极 限环境下的焊接已成为目前发展的一个热点。 谢谢！
