搅拌摩擦焊
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茂名专业船舶搅拌摩擦焊定制

2021-06-10
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焊接过程中也不需要其它焊接消耗材料,如焊条、焊丝、焊剂及保护气体等。消耗的是焊接搅拌头。船舶搅拌摩擦焊同时,由于搅拌摩擦焊接时的温度相对较低,因此焊接后结构的残余应力或变形也较熔化焊小得多。特别是Al合金薄板熔化焊接时,结构的平面外变形是非常明显的,无论是采用无变形焊接技术还是焊后冷、热校形技术,都是很麻烦的,而且增加了结构的制造成本。船舶搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊主要是用在熔化温度较低的有色金属,如Al、cu等合金。这和搅拌头的材料选择及搅拌头的工作寿命有关。当然,这也和有色金属熔化焊接相对困难有关,迫使人们在有色金属焊接时寻找非熔化的焊接方法。对于延性好、容易发生塑性变形的黑色材料,经辅助加热或利用其超塑性,也有可能实现搅拌摩擦焊,但这就要看熔化焊和搅拌摩擦焊哪个技术经济指标更合理来决定。

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由于搅拌摩擦焊过程中热输入相对于熔焊过程较小,接头部位不存在金属的熔化,是一种固态焊接过程,在合金中保持母材的冶金性能,可以焊接金属基复合材料、快速凝固材料等采用熔焊会有不良反应的材料。船舶搅拌摩擦焊其主要优点如下:(1)焊接接头热影响区显微组织变化小.残余应力比较低,焊接工件不易变形;(2)能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接.接头高:(3)操作过程方便实现机械化、自动化,设备简单,能耗低,功效高,对作业环境要求低:(4)无需添加焊丝,焊铝合金时不需焊前除氧化膜,不需要保护气体,成本低;(5)可焊热裂纹敏感的材料,适合异种材料焊接:(6)焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等。船舶搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊也存在一定的缺点:焊接工件必须刚性固定,反面应有底板;焊接结束搅拌探头提出工件时,焊缝端头形成一个键孔,并且难以对焊缝进行修补:工具设计、过程参数和机械性能数据只在有限的合金范围内可得:在某种情况下,如特殊领域中要考虑腐蚀性能、残余应力和变形时,性能需进一步提高才可实际应用;对板材进行单道连接时,焊速不是很高:搅拌头的磨损消耗太快等。

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船舶搅拌摩擦焊焊接技术可以追溯到几千年前的青铜器时代,在人类早期工具制造中,无论是中国还是当时的埃及等文明地区,都能看到焊接技术的雏形。古代的焊接方法主要是铸焊、钎焊和锻焊。船舶搅拌摩擦焊中国商朝(公元前1600年—公元前1046年)制造的铁刃铜钺就是铁和铜的铸焊件,其表面铜与铁的熔合线蜿蜒曲折,接合良好。春秋战国时期(公元前770年—公元前221年)曾侯乙墓中的建鼓铜座上的盘龙是分段钎焊连接而成的,与现代软钎料成分相近。战国时期制造的刀剑一般是加热锻焊而成的。据明朝宋应星所著《天工开物》记载:中国古代将铜和铁一起入炉加热,经锻打制造刀、斧;用黄泥或筛细的陈久壁土撒在接口上,分段锻焊大型船锚。在古埃及和地中海地区,公元前1000年人们就已经能够通过搭接的方法制造金盒及铁质工具。到中世纪(约公元476年—公元1453年),早叙利亚大马士革曾用锻焊方法打造兵器。但古代焊接技术长期停留在较原始的水平,使用的热源都是炉火,温度低、能源不集中,无法用于大截面、长焊缝工件的焊件,只能用以制作装饰品、简单的工具和武器。近代真正意义上的焊接技术起源于1880年左右电弧焊方法的问世。下表列出了焊接史上重要方法和技术的出现时间、发明人及所属国家。

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船舶搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊除了可以焊接普通熔焊方法难以焊接的材料外,还有以下优点1)焊接温度低,即使在长焊缝情况下也是如此.2)固相连接,不产生类似熔焊街头的铸造组织缺陷.接头各种力学性能,比如疲劳、弯曲、拉伸等指标好.3)船舶搅拌摩擦焊焊前、焊后辅助修补工时较少,生产成本大幅度降低.焊接过程中的搅拌和摩擦可有效去除工件表面氧化膜及附着杂质,减少了清理步骤.4)焊接过程不需要添加保护气体和焊料.5)能够进行全位置焊接,适应性好,效率高,操作简单,易于实现自动化.6)无烟尘、辐射、飞溅、噪声及弧光等有害物质产生,是一种环保型链接方法.

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