攪拌摩擦焊是一種連續的、純機械的新型固相連接技術,攪拌摩擦焊工作原理圖如圖1所示4°,其中攪拌頭主要由軸肩和攪拌針組成,根據待焊工件的材料、厚度和結構等焊接時需要選用不同形式的軸肩和攪拌針,攪拌針長度一般略小于被焊接工件的厚度。 攪拌摩擦焊焊接過程中,攪拌針通過攪拌、摩擦使焊縫金屬材料熱塑化、熱塑化材料在攪拌頭的旋轉摩擦作用下由攪拌針的前部向后部轉移過渡,過渡后的熱塑化金屬在攪拌軸肩的作用下受到了擠壓和鍛造,終得到了由精細的鍛造組織構成的焊縫接頭,由于整個焊接過程中被焊接金屬材料沒有經過“熔化-凝固”過程,所以得到的是優異的固相接頭連接。 攪拌摩擦焊縫組織不存在熱裂紋、液化裂紋、氫氣孔等在熔化焊接工藝中經常存在的焊接缺陷;焊接接頭可以采用對接、搭接或丁字接頭等多種形式;接頭強度可以達到或接近母材強度、對于2000和6000系列鋁合金,通過焊后時效處理可以提高接頭強度,6082-T4鋁合金母材、攪拌摩擦焊接頭以及時效處理后的攪拌摩擦焊接頭性能比較見表151。不經過時效處理的攪拌摩擦焊接頭已經接近母材強度;時效處理以后,接頭強度提高,并遠遠超過母材強度。傳統焊接,人工成本高,技術工人不容易培養,弧光近距離容易對身體造成傷害,焊接速度過慢。中山機器人攪拌摩擦焊 編程
隨著旋轉速度的提高.不同焊接速度條件下接頭抗拉強度并無統一規律可循。在所選參數范圍內.接頭強度隨旋轉速度的變化不大。最大值與最小值之間相差6MPa,而強度ZUI高可達母材 (母材強度為138.8MPa)的96. 2% o另外.當旋轉速度為1600r/min和1800r/min時.數據離散性比較小, 最大值與最小值之間相差2MPa;當旋轉速度為1500r/min和 2000r/min時.數據離散性比較大.約為 6MPa;因此.1600r/min和18r/min的旋轉速度與焊接速度的匹配比較好。 各個旋轉速度條件下的數據離散性相差不大.均為6%左右。只是焊接速度3、4在所選參數范圍內與旋轉速度的匹配比較好.延伸率曲線比較平直,上下波動在2%范圍內。即在焊接速度比較髙時,接頭延伸率比較高.ZUI高可達母材(母材廷伸率為 32%)的85.3%,且與旋轉速度的變化關系不大。廣州水冷板攪拌摩擦焊設備價格攪拌摩擦焊接技術是一種新型的高附加值的鋁合金焊接新技術。
用打磨機、鋼絲刷去除鋁板表面及側邊的氧化膜,用1)40擦拭表面油污.試驗時,以對接形式裝夾,焊縫形式為511,裝配后間隙值須小于0.1 mm, 錯邊量小于0.05 mm,焊接位置為PA位置。攪拌摩擦焊在攪拌頭不變的情況下,其工藝參數包括攪拌頭的前傾角、攪拌頭旋轉速度、焊接速度以及頂鍛力,本試驗中前傾角全部為2。,試驗參數設置釆用了矩陣方法,共進行了8組試驗,其中旋轉速度的范圍為400-2 500 r/min,焊接速度的范圍是500-1 500 nim/min在試驗初期由于頂鍛力不確定,沒有使用恒壓力控制系統,而是采用了攪拌頭按照J對 坐標系運動的方式,并釆用壓力監測軟件來讀取頂 鍛力的數據,以獲取頂鍛力的范圍:通過改變工藝參數獲得了不同性能的接頭.焊后筆者對試件進行了外觀檢查、滲透及射線探傷,并沿著接頭橫斷面 進行切割,得到宏觀金相、拉伸、彎曲試件,進而 確定ZUI優焊接工藝參數
近些年來,高速鐵路在我國發展速度較快,高速列車的制造技術也得到了大力發展,列車車體的制造材料實現了從碳鋼到不銹鋼、鋁合金的轉變。 6000系鋁合金具有中等強度、優異的成形性和耐蝕性,是目前鋁合金車體應用量ZUI大的鋁合金,然而, 使用熔化焊方法焊接鋁合金,易出現氣孔、焊接熱 裂紋及軟化等焊接缺陷;攪拌摩擦焊與傳統熔焊法相比,具有焊接接頭外觀平整、性能優良、焊后殘余應力和變形小,無煙塵、無輻射,不需焊絲、 不需氣體保護、節能等優點申,人們在FSW研究和實際應用中已經發現,盡管這種方法本身可以獲得高質量的接頭,但是焊接工藝參數選取不當會產生焊接缺陷,使接頭質量的下降,在這種情況下,實現接頭質量的控制和預測是FSW的工業化應用亟待解決的問題。讓成千上萬的客人認識到攪拌摩擦焊這種新技術。
旋轉速度相同條件下,焊接速度越高,焊縫表面越粗糙,甚至出現參差不齊的飛邊。而相同焊接速度條件下,旋轉速度越高,焊縫表面越光滑,沒有或有少量飛邊。攪拌摩擦焊接過程中的線能量與旋轉速度、摩擦系數和焊接力等成正比,與焊接速度成反比。因此,旋轉速度相同時,焊接速度越高,焊接線能量越低,相應的接頭金屬塑化情況變差,焊縫表面越粗糙。而相同焊接速度條件下,旋轉速度越高,焊接線能量越高,接頭金屬塑化情況得到改善,因而焊縫表面越光滑。不同旋轉速度條件下焊縫表面亮度不同。旋轉速度較低時,焊縫表面比較暗,轉速950r/min時焊縫表面局部發黑;隨著旋轉速度的提高,焊縫表面的亮度增加,在旋轉速度為1500r/min時,焊縫表面呈銀白色。這是由于作用于接頭的攪拌頭分為攪拌針和軸肩兩部分,如圖5所示。隨著旋轉速度的增加,軸肩與接頭金屬之間作用產生的熱量不能夠迅速向接頭內部擴散,在焊縫表面形成能力聚積,可以認為焊縫表層的能力聚積使表層金屬為汽車、軌道客車、通訊電子等領域提供了技術的成果轉化和產業化推廣。廣州水冷板攪拌摩擦焊設備價格
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攪拌摩擦焊接技術的原理是什么?一個帶特殊軸肩和針凸的攪拌工具(攪拌頭)高速旋轉著插入被焊工件的待焊界面起始處,攪拌工具(攪拌頭)和被焊材料之間的摩擦剪切阻力產生了摩擦熱,使材料軟化發生塑性變形,并釋放出塑性變形能量,當攪拌工具(攪拌頭)受到驅動沿著待焊界面向前移動時,熱塑化的材料由攪拌工具(攪拌頭)的前部向后部轉移,并且在攪拌工具(攪拌頭)軸肩的鍛造作用下,實現工件之間的固相連接。這種焊接方式可以達到其他焊接很難達到的高氣密性和高焊接強度。因而現在廣泛應用到鋁擠材料拼焊和鋁鑄件材料的密封焊接。中山機器人攪拌摩擦焊 編程
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