搅拌摩擦焊作为一种先进、高效且具有重要应用价值的机械化固相连接技术,展现出了诸多引人瞩目的独特技术特点。这些特点在实际应用中发挥着关键作用,具体内容将在以下为您逐一呈现:
一、固相连接工艺,焊接过程中始终没有被焊接材料的熔化。
(1)焊缝中无气孔缺陷;
(2)无元素烧损;
(3)无热裂纹;
(4)无凝固时元素和组织的偏析;
(5)接头显微组织各向同性。
二、单道焊接工艺,一般情况下,只要一道焊缝就可以满足生产需要
(1)对于0.75mm~50mm的铝合金可一道焊接完成;
(2)至今还没有明确搅拌摩擦焊可焊厚度的上、下限;
(3)在大厚度焊接时可以采用双面焊或多道焊。
三、机械化工艺,完全依靠机床设备来实现
(1)焊接过程类似于传统机械加工过程;
(2)不需要传统焊接工人的培训;
(3)适于自动化焊接过程;
(4)工作噪音较低。
四、焊前不需开坡口和特殊清理
(1)允许对接间隙最大为0.1t(t为板厚);
(2)可以直接对剪裁板件进行焊接;
(3)对氧化物不敏感(如阳极化层);
(4)无需焊后热处理,焊件表面污物处理要求一般。
五、不需要保护气和填充材料
(1)可在非浸蚀性环境中工作(如水下焊接);
(2)在某些情况下可对搅拌头材料采用气体保护;
(3)在钢、钛合金等材料的焊接过程中可采用随焊气体保护,以获得良好的接头性能和焊缝外观;
(4)材料的自焊过程,无需填充材料;
(5)如需要可以采用与母材成分不同的填充材料,亦可获得良好接头。
六、焊接变形小
焊接过程没有凝固收缩;
(1)与熔焊相比,铝合金的搅拌摩擦焊变形很小;
(2)铝合金的搅拌摩擦焊接头残余应力小;
(3)钢和钛合金的搅拌摩擦焊接头变形比铝合金大,但比熔焊接头变形小。
七、接头性能优异
(1)接头静态性能等于、甚至超过熔焊接头;
(2)搅拌摩擦焊接头性能数据分散性小;
(3)与熔焊接头相比,搅拌摩擦焊接头具有优异的抗疲劳性能;
(4)对某些铝合金材料,焊缝和热影响区的断裂韧性超过母材。
八、无焊接烟尘和飞溅
(1)工件不熔化,所以不会从产生烟尘;
(2)因此不需要吸尘装置;
(3)焊接环境良好;
(4)不需去除飞溅。
九、无紫外和电磁辐射
(1)没有弧光,因此没有有害的紫外辐射;
(2)操作者可直接观看焊接过程;
(3)没有TIG焊或其他焊接过程所产生的高频辐射;
(4)焊接过程稳定;
(5)没有电击危险。
十、效率高,能耗小
(1)机械化过程可保证焊接缺陷减少和低的焊后修补率;
(2)搅拌摩擦焊可用来修复熔焊或其他方法的焊缝;
(3)焊前准备简单;
(4)环境成本低;
(5)没有消耗材料;
(6)维修成本低。
十一、能源消耗低
(1)只在焊接区产热;
(2)没有焦耳热损失;
(3)没有效率低的能量转换系统;
(4)焊接热效率高。
十二、搅拌摩擦焊的缺点或不足:
(1)焊接速度比某些熔焊过程低;
(2)被焊工件必须刚性夹紧;
(3)需要背面衬板;
(4)焊后留有尾孔。
十三、FSW焊后尾孔的处理:
(1)引出板;
(2)摩擦塞焊或熔焊填充;
(3)装饰性挡板;
(4)将尾孔留在安全区域;
(5)如无害,可将尾孔保留在工件上;
(6)亦可采用可回抽式搅拌头(retractabletool)直接获得无尾孔的焊缝。
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