摩擦焊搅拌工具中待焊的一对工件中,一件夹持于旋转夹具,称为旋转工件,另一件夹持于移动夹具,称为移动工件。焊接时,旋转工件在电机驱动下开始高速旋转,移动工件在轴向力作用下逐步向旋转工件靠拢,两侧工件接触并压紧后,摩擦界面上一些微凸体首先发生粘接与剪切,并产生摩擦热。随着实际接触面积增大,摩擦扭矩迅速升高,摩擦界面处温度也随之上升,摩擦界面逐渐被一层高温粘塑性金属所覆盖。此时,两侧工件的相对运动实际上已发生在这层粘塑性金属内部,产热机制已由初期的摩擦产热转变为粘塑性金属层内的塑性变形产热。在使用摩擦焊搅拌工具时,待接部位的材料必须达到塑化状态。常州电子摩擦焊搅拌头品牌
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。无锡新能源汽车摩擦焊搅拌头报价一般说来,在摩擦焊搅拌工具中,带三沟槽的搅拌探头直径减小了70%。
摩擦焊搅拌工具由特型指棒、夹持器和圆柱体组成。焊接开始时,搅拌头高速旋转,特型指棒迅速钻入被焊板材的焊缝,与特型指棒接触处的金属摩擦生热,形成了很薄的热塑性层。当特型指棒钻入工件表面以下时,部分金属被挤出表面,轴肩与被焊工件表面摩擦产生热量。又由于背面垫板的密封作用,不断地产生热塑性金属形成焊缝。在整个过程中空腔的产生于填满连续进行,焊缝区金属经历这被挤压、摩擦生热、塑性变形、转移、扩散、再结晶等过程。通过高速旋转并与被焊工件摩擦,产生热量形成热塑性层,搅拌头与工件相对运动,在搅拌头前面不断形成的热塑性金属转移到搅拌头后面,填满后面的空腔,从而形成连接。
摩擦焊搅拌工具的方法操作简单,能够有效地完成搅拌针断裂后的拆卸,拆卸效率高,且降低了焊接工具的生产成本。摩擦焊搅拌工具,由轴肩和搅拌针组成。搅拌针的形状呈截头锥体,其小底与轴肩相连,大底端面上设有一圆形凹孔,截锥体外表面上设有三个周向均布的圆弧形凹槽;使用摩擦焊搅拌工具进行搅拌摩擦搭接焊时,截锥形的搅拌针会对搭接面周围塑化金属产生一个斜向上推力,减轻塑化金属垂直运动,从而减轻搭接界面的垂直迁移倾向。并且搅拌针底部的凹孔和侧面的凹槽,均会改善焊焊缝区材料流动,充分破碎搭接界面,使焊缝金属更充分混合。因此,该工具焊接所得焊缝中钩状缺陷尺寸较大减小,接头强度系数明显提高。摩擦焊搅拌工具可以使材料在压力作用下扩散连接形成固相接头。
摩擦焊搅拌工具在顶锻过程中及顶锻后保压过程中,焊合区金属通过相互扩散与再结晶,使两侧金属牢固焊接在一起,从而完成整个焊接过程。在整个焊接过程中,摩擦界面温度一般不会超过熔点,故摩擦焊是固态焊接。利用焊件表面相互摩擦所产生的热,使端面达到热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接。搅拌摩擦焊多用于平板对接结构。目前,对于0.8~75毫米厚的铝合金都可以采用搅拌摩擦焊接。但实际工程应用中大多数工程焊接结构是采用型材或板材以角接方式构成的,由于搅拌摩擦焊主要是由轴肩与被焊接面摩擦产生热量,因此搅拌摩擦焊在角接结构中的应用受限制,甚至根本就不能直接进行角接结构的搅拌摩擦焊接。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。深圳新能源汽车搅拌头生产厂家
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。常州电子摩擦焊搅拌头品牌
使用摩擦焊搅拌工具不论是在焊接前还是在焊接过程中都不会污染环境。焊前焊件表面无需严格清理,在焊接时搅拌头与焊件间的搅拌和摩擦作用可有效去除焊件表层的氧化膜,从焊接开始至结束整个过程都没有烟尘、飞溅产生,且噪声低。比一般的焊接方法更加节能省材,原因是该方法靠搅拌头的高速旋转并移动来实现被焊工件间的连接。相比熔焊,搅拌摩擦焊的焊接速度较低,但若采用搅拌摩擦焊技术焊接厚板时可以一次成型,然而若用传统的普通熔焊方法则需要进行多层多道焊接。需要特定的夹具将被焊工件夹紧固定,对焊接装配要求很高。目前主要适用于焊接大型结构零部件。常州电子摩擦焊搅拌头品牌