一、什么是摩擦焊接技術(shù) 摩擦焊作為近年來焊接的“大熱門”,是利用工件端面相互運動,、相互摩擦所產(chǎn)生的熱,使端部達(dá)到熱塑性狀態(tài),然后迅速頂鍛,,完成焊接的一種方法。 而攪拌摩擦焊(簡稱FSW)是利用一種特殊形式的攪拌頭邊旋轉(zhuǎn)邊前進(jìn),,通過攪拌頭與工件的摩擦產(chǎn)生熱量,,摩擦熱使該部位金屬處于熱塑性狀態(tài),并在攪拌頭的壓力作用下從其前端向后部塑性流動,,從而使待焊件壓焊為一個整體,。摩擦焊可以方便地連接同種或異種材料,包括金屬,、部分金屬基復(fù)合材料,、陶瓷及塑料。由于其生產(chǎn)率高,、質(zhì)量好在制造業(yè)中已獲得了廣泛的工程應(yīng)用,。 圖1 摩擦焊接的應(yīng)用領(lǐng)域 二、摩擦焊接的優(yōu)勢 那么摩擦焊究竟是什么樣的技術(shù),又有什么樣的優(yōu)勢呢,?我們不妨通過一個視頻來了解一下:
, I1 C; z0 c! C4 \6 v6 `2 b$ K5 ^* V經(jīng)過總結(jié),,我們可以發(fā)現(xiàn)摩擦焊具有以下這些優(yōu)勢: ①焊接過程中質(zhì)量控制良好,基本上能達(dá)到100%的合格率,。另外,,由于利用焊接表面的相互摩擦作為熱源,整個表面同時被加熱,,焊接時間極短,,熱影響區(qū)小,因此,,只要合理地選擇焊接規(guī)范,,焊機設(shè)計得當(dāng),焊接規(guī)范的重現(xiàn)性好,,就完全可以避免裂紋,、氣孔及未溶透等熔化焊時所常見的缺陷,而得到均勻一致的接頭質(zhì)量,。 ②適用于熱敏感性很強及不同制造狀態(tài)材料的焊接,,也就是具有比較廣泛的可焊性。它不僅可用來焊接相同的金屬材料,,而且特別適用于性能相差較大的異種金屬的焊接,。某些異種金屬用普通的熔化焊或閃光對接焊時,會由于接頭內(nèi)生成金屬問脆性化合物而無法進(jìn)行焊接或難以得到優(yōu)質(zhì)的接頭,。采用摩擦焊接時,,可以在較廣的范圍內(nèi)選擇和控制焊接溫度,并且焊接時間很短,,因此能比較容易地防止或大大減少金屬間脆性化合物的生成,,從而獲得良好的焊接接頭。 ③焊接過程不需要填充焊絲和惰性氣體保護(hù),。 ④焊前不需要開坡口和對材料表面作特殊的處理,。 ⑤焊接過程中母材不熔化。 ⑥有利于實現(xiàn)全位置焊接以及高速連接,。 ⑦攪拌摩擦焊是一種高效、節(jié)能的連接方法,。對于厚度為12.5mm的6XXX系列的鋁合金材料的攪拌摩擦焊,,可單道焊雙面成型,總功率輸入約為3kw,。 圖2 摩擦焊接夾具的應(yīng)用實例 三,、摩擦焊接在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用 除了上述的優(yōu)勢,該技術(shù)還能夠保證焊件的尺寸精度和幾何精度。摩擦焊機實際上相當(dāng)于一臺帶有加壓機構(gòu)的車床,,按照現(xiàn)代機床的設(shè)計及制造技術(shù)來講,,使它具有足夠的精度及剛性并不困難。此外,,再采用適當(dāng)?shù)目刂品椒�,,可使焊件在焊接后的長度誤差小于±0.2毫米,偏心度可在0.2毫米之內(nèi),。由于這些技術(shù)優(yōu)勢,,該項技術(shù)目前在新能源汽車應(yīng)用很廣。比如特斯拉的電機殼水冷,,如果通過鋁焊,、氬弧焊等等進(jìn)行焊接,工藝繁瑣而且報廢率高,。而使用摩擦焊接技術(shù)只需要前期簡單的加工,,即可摩擦焊接完成水冷內(nèi)循環(huán)。 既可以實現(xiàn)同種類材料的無氣孔焊接,,也能完美適應(yīng)異類材料的焊接,,工作效率高,質(zhì)量好還不需要耗材的佛系焊接技術(shù),,今天你了解了嗎,?
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