攪拌摩擦焊（簡稱FSW）原理，其中攪拌頭由特殊形狀的攪拌指棒和軸肩組成，攪拌指棒的形狀比較特殊，一般要用具有良好耐高溫力學和物理特性的抗磨損材料制造，焊接過程中攪拌指棒要旋轉著插入被焊材料的結合界面處，并且沿著待焊界面向前移動，攪拌指棒長度一般略小于被焊材料的厚度。 攪拌摩擦焊對于輕合金材料如：鋁合金、鎂合金、鋅合金等的連接在焊接方法、力學性能和生產效率上具有其他焊接方法不可比擬的優越性；由于焊接溫度一般低于材料的熔點，所以攪拌摩擦焊是一種固態連接方法，焊縫接頭具有優良的力學性能和很小的焊接變形，焊接過程中不需要保護氣和焊絲，沒有熔化、煙塵、飛濺、弧光，是一種環保型的新型連接技術。 目前，攪拌摩擦焊可以實現對接、搭接、角接等多種結構形式的連接，攪拌摩擦焊在輕合金結構件的制造中得到了越來越的應用。完全解決了鋁合金的特殊物理性質造成的困擾-攪拌摩擦焊廠家。中山攪拌摩擦焊前景

縫合坯料是由一些比較小的平板間連接而成，然后加工成需要的形狀。采用縫合坯料主要是為了滿足2 個方面的要求是提高漢年年身局部的強度第二是從減輕整車重量的角度考慮，不能因為局部需要高Q度、就加強整個零件的制造厚度。所以，縫合坯料采用的是局部加厚方式。另外，采用縫合坯料可以減少汽車制造中模具的數量。因為使用小的平板件可以連接成各種形狀，所以不用為各種形狀的緩合坯料制造不同的模具。 既滿足了強度要求又不大量增加整車重量，所以鋁合金縫合坯料被汽車結構設計采用，福特汽車公司P2000型概念車尾部的內支撐件如圖6所示13。但是同其他鋁質零件焊接一樣，采用熔焊方法焊接縫合坯料存在著許多不足，并且為了避免熔焊中可能會出現的缺陷，需要采取各種輔助措施。比如為了降低氫氣孔的產生率、要求待焊零件清潔干燥為了降低焊接難度，也為了防止夾渣，需要在焊前清理氧化膜；并且為了防止焊接過程中的焊縫氧化，需要使用保護氣。激光焊在縫合坯料焊接中被大量使用，但是采用激光焊焊接鋁質縫合坯料，不有上述熔焊中的共性問題，并且鋁合金對光的反射能力很強，從而會降低激光焊接熱效率。中山在加工中心上實現攪拌摩擦焊在船舶制造領域，攪拌摩擦焊得到了深入細致的研究和開發，并且得到了成功的應用。

試驗采用Al-Mg系列5A06鋁合金制備對接接頭試樣，該鋁合金具有較高的強度和較好的焊接性。 對MIG焊和FSW試樣，首先用兩塊大平板對接施焊，然后用線切割將對接板件切割為具體試樣。 試驗表明，MIG焊試樣我勞斷裂發生在焊縫中心的試樣，其疲勞裂紋萌生在氣孔缺陷部位。其它試樣盡管存在一定氣孔缺陷，但由于其應力集中相對較低，對疲勞行為影響不明顯，而焊趾部位和在此處的微缺陷是導致疲勞斷裂的主要因素。 另外，雖然采用局部點固和雙面對稱焊接措施控制焊接變形，但所有試樣均出現了3.1°~4.8°的角變形。在疲勞拉伸載荷作用下，焊接角變形將產生附加的彎矩作用，并增加焊趾局部的應力集中，從而進一步降低MIG焊接接頭疲勞強度。 對焊態FSW對接接頭，在攪拌摩擦焊接過程中，攪拌工具肩部要與被焊試板緊密壓在一起，工具肩部的攪拌頭插入板件對接線處，為保證工具肩部與工件的緊密結合，攪拌頭的長度應稍小于焊接板的厚度。 攪拌摩擦焊試樣的疲勞強度明顯高于MIG焊試樣的疲勞強度，FSW的S-N曲線比MIG焊的變化更為平緩。

對MIG焊和FSW試樣，首先用兩塊大平板對接施焊，然后用線切割將對接板件切割為具體試樣。 試驗采用Al-Mg系列5A06鋁合金制備對接接頭試樣，該鋁合金具有較高的強度和較好的焊接性。 （1）焊態下5A06鋁合金攪拌摩擦對接接頭的疲勞性能明顯高于MIG焊接接接頭，在95%存活率下對應2x10。疲勞循環次數時.FSW和MIG焊對接接頭的疲勞強度特征值分49.6和30MPa。FSW 比MIG高63. 2%。與MIC比較FSW試樣兒乎沒有焊接變形，焊縫組織致密不存在焊接裂紋和氣孔缺陷，焊縫形狀基本為矩形不存在焊眥箸應力集中嚴重區域。 （2）對焊態FSW對接接頭,其根部“弱連接”缺限（kissing-bonds）是影響FSW接頭疲勞行為的主要因素，即使FSW根部存在弱連接缺限，其 FSW接頭仍具有較高的疲勞性能；兩道攪拌縻擦焊縫表面的連接處可能產生的飛邊缺陷也將對接頭疲勞性能產生明顯影響。在焊接過程應盡量避免這些缺限的產生。有力支撐了新型武器裝備及工業發展。

鈦合金/留合金異種金屬攪拌摩擦焊時在焊接區形成了Ti-N系金屬間化合物。這是由于Ti和A均是活性元素，攪拌原擦焊時，攪拌頭與工件間的摩擦熱提高焊縫溫度，同時，焊縫區的Ti 與M在攪拌頭的作用下混合，并經歷劇烈的塑性變形，二者的綜合作用使焊縫在固態下形成T-N金屬間化合物。脆性的金屬間化合物會使接頭性能變差，當接頭中形成數量較多的金屬間化合物時，焊接接頭變脆.在焊接應力作用下有可能導致焊縫開裂。 在焊核和鋁合金母材邊界還觀察到磨損后脫落的顆粒。對顆粒進行能譜分析，發現其主要成分為62.09%Fe、17.03%Cr、6.79% Ni、6.92% Ti和6.44% Al（質量分數），這與攪拌頭所用高溫合金材料的成分接近，因此，這種顆粒是攪拌頭磨損后脫落的顆粒，說明鈦合金/鋁合金異種材料焊接時攪拌頭的磨損很嚴重。 因此，對于鈦合金/鋁合金異種材料的攪拌摩擦焊接，一方面要通過調整工藝減少焊接接頭中金屬間化合物的數量，另一面要研制耐磨損的攪拌頭才有可能進一步提高接頭性能。利用科學發展觀繼續推進攪拌摩擦焊的發展。惠州電機殼體攪拌摩擦焊哪個好

攪拌摩擦焊技術在國內已經得到迅速發展，并且在工業制造領域得到了G泛應用。中山攪拌摩擦焊前景

機器人攪拌摩擦焊接的技術難題一，機器人攪拌摩擦焊接是一個“硬碰硬”的過程。攪拌摩擦焊是一種類似于塑性壓力加工的固相焊接技術，與其它熔化焊方法不同，攪拌摩擦焊接過程中，攪拌頭與被焊材料直接接觸，并施加焊接作用力（通常大于2kN），使材料塑化并發生塑性變形，這要求機器人的各個運動軸都要承受很大的作用力。實現機器人攪拌摩擦焊的基本條件是機器人負載能力必須很高，通常要求大于500kg，而且對于機器人在高載荷作業條件下的工作穩定性、重復定位精度、空間位置和姿態規劃都有很高的要求。目前在國際上這種重載高精度工業機器人只有少數幾家企業能夠研發出來，這也一定程度上制約了機器人攪拌摩擦焊技術的發展。二，機器人攪拌摩擦焊對于焊接機頭的結構設計和功能實現要求非常高，盡量做到輕便、實用。三，需要實現更高程度的智能化焊接，這就意味著在工作過程中，通過各種傳感器和閉環控制系統的集成，能夠實現焊縫自動識別、焊接路徑規劃、焊縫跟蹤以及恒壓力控制。第四，目前比較成熟的高承重工業機器人都是國外研發的，其本體控制系統開放程度有限，如何將工業機器人運動姿態控制、攪拌摩擦焊機頭控制、焊接過程傳感與實時控制三者有效集成起來也是一個難題。中山攪拌摩擦焊前景

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