摩擦焊搅拌工具旋转速度与焊接速度的比值直接表征了焊接热输入量的大小,即线能量密度n,表示焊接单位长度的旋转速度。载流搅拌摩擦焊接是针对传统搅拌摩擦焊接存在的产热不足而造成焊接范围局限的问题而提出的。作为载流搅拌摩擦焊接的中心技术之一,摩擦焊搅拌工具的设计对塑性材料的流动和接头的力学性能紧密相关。在搅拌摩擦焊接过程中,摩擦焊搅拌工具承受高温、顶锻压力、摩擦扭矩、行进阻力等联合作用,长时间加工会导致摩擦焊搅拌工具失效,缩短寿命。磨损会对摩擦焊搅拌工具的寿命产生影响,是摩擦焊搅拌工具失效的主要方式之一。摩擦焊搅拌工具的成功设计是把搅拌摩擦焊应用在更大范围的材料和焊接更宽的厚度范围的关键。江苏铝合金摩擦焊搅拌工具供货商
利用摩擦焊搅拌工具进行搅拌摩擦焊焊接角焊缝一般需要在待焊接件角部外侧镶拼辅助工艺垫块,使之在待焊部位构成任意角度的角接焊缝,顶部形成平面结构,以此来满足搅拌摩擦焊工艺对焊接部位的特殊要求。摩擦焊搅拌工具能从封闭或半封闭角接构件外侧焊接,在焊接过程中,不同的搅拌摩擦焊工艺参数得到的焊接接头质量有很大差异,尤其是在厚板焊接时工艺参数的影响尤为明显。在工艺参数中,影响搅拌摩擦焊接头质量的主要参数有轴肩直径大小、搅拌针形状、旋转频率及焊接速度。实践证明,搅拌头参数为轴肩35毫米、搅拌针直径12毫米、底部直径3.5毫米、长度23毫米、旋转频率为30~40r/s、焊接速度在90~120毫米/分钟的范围内都可以获得良好的接头外观。广东紫铜摩擦焊搅拌头摩擦焊设备采用焊接工艺能有效利用材料。
摩擦焊搅拌工具是将搅拌摩擦焊技术在工程上得以应用和推广的关键。由于焊接对象的不同所选择的摩擦焊搅拌工具也各不相同。目前搅拌摩擦焊接主要以简单轨迹焊缝和长直焊缝为主,空间复杂曲线的搅拌摩擦焊接较少。搅拌头在搅拌摩擦焊设备中的地位极为重要,是搅拌摩擦焊技术的关键。它与被焊工件相互作用,从而实现被焊材料间的连接,其质量的好坏程度决定着被焊材料的种类和厚度。搅拌头的形状决定了焊接产热和形成的塑性流体形态;搅拌头的尺寸决定焊缝尺寸和精度、焊接速度以及焊接工具的强度;搅拌头的材料不只决定摩擦加热速率、焊接工具的强度和工作温度,而且也决定被焊材料的种类。
摩擦焊搅拌工具用于焊接结构,该工具包括肩部,以及从肩部延伸出来的探头。探头具有至少三个围绕探头的纵向轴线等角度设置的分区,各分区包括至少三个围绕探头的轴线设置的接连设置的平面。这些平面设置成平面的法向轴线沿着朝向探头轴线的方向会聚,从而导致各分区都具有大体凸出的形状。该探头包括设置在每对相邻的大体凸出形状的非螺纹分区之间的螺纹部分。摩擦焊搅拌工具由三部分构成:一,夹持体,用于与设备机头和搅拌工具轴肩连接;二,轴肩,与夹持体连接并压紧搅拌针,提供锻压和拘束材料作用;三,搅拌针,用于对焊缝材料的搅拌转移和提供部分热输入。摩擦焊搅拌工具在焊接时,移动工件在轴向力作用下逐步向旋转工件靠拢。
摩擦焊搅拌工具的搅拌头主要由轴肩和搅拌针两部分组成。轴肩的作用是在焊接时尽可能的包拢塑性流动的金属,促使形成光滑平整的焊缝,提高焊接效率和精度,同时,它与被焊工件表面间相互摩擦产生的热量,是重要的焊接热源,特别是采用搅拌摩擦焊技术焊接薄板时摩擦产热是较主要的热量来源。搅拌针的主要作用是通过旋转摩擦生热提供焊接所需的热量,与此同时带动周围材料的塑性流动从而形成焊接接头;另外搅拌针提供的机械搅拌力,让焊缝区材料塑性流动更加充分,使得焊接完成后形成的焊缝组织致密。当搅拌摩擦焊方法用于铝合金焊接时,可采用工具钢、高温合金钢等作为搅拌头的制造材料。摩擦焊对常规熔化下不能焊接的铝-钢、铝-铜、钛-铜、金属间化合物-钢等都可以进行焊接。珠海摩擦焊搅拌头生产厂家
在电控和机械技术高度发展的前提下,为大吨位相位摩擦焊机的研制提供了保障。江苏铝合金摩擦焊搅拌工具供货商
在摩擦焊搅拌工具中,焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌,焊头的肩部与工件表面摩擦生热,并用于防止塑性状态材料的溢出,同时可以起到清理表面氧化膜的作用。在焊接过程中,搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中,旋转搅拌头(主要是轴肩)与工件之间的摩擦热,使焊头前面的材料发生强烈塑性变形,然后随着焊头的移动,高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后,从而形成搅拌摩擦焊焊缝。搅拌摩擦焊对设备的要求并不高,基本的要求是焊头的旋转运动和工件的相对运动,即使一台铣床也可简单地达到小型平板对接焊的要求。但焊接设备及夹具的刚性是极端重要的。江苏铝合金摩擦焊搅拌工具供货商