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。一般说来,摩擦焊搅拌工具包括两部分:搅拌探头和轴肩,而摩擦焊搅拌工具的材料通常都采用硬度远远高于被焊材料的材料制成,这样能够在焊接过程中将摩擦焊搅拌工具的磨损减至小值。在初期,摩擦焊搅拌工具形状的合理设计是获得良好机械性能焊缝的关键。关于摩擦焊搅拌工具的发展主要集中在两个方面:一个是带螺纹的摩擦焊搅拌工具,一个是带三个沟槽的摩擦焊搅拌工具。本质上,这两种搅拌探头都设计成锥体,较大减少了相同半径圆柱体搅拌探头的材料卷出量。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。汕头紫铜搅拌头生产厂家
摩擦焊搅拌工具包括刀柄以及刀头,由刀柄的底面形成轴向向上的安装孔,刀柄的底面构成下轴肩。刀头包括上刀头和下刀头,上刀头的顶面向上轴向延伸形成一直径缩小的上搅拌针,上搅拌针能伸缩地插设固定在安装孔内,上刀头的顶面构成上轴肩。由上刀头的底面形成轴向向上的第二安装孔,上刀头的底面构成第二下轴肩。本发明单次既可以焊接单层厚度的母材,又可以焊接双层厚度的母材;并能够根据母材的厚度不同来调整对应轴肩之间的距离,还可以根据需要调整对应的搅拌针的长度,来适应不同母材的厚度,保证了焊接质量,避免了多次更换摩擦焊搅拌工具,操作更加简便,提高了工作效率。广州摩擦焊搅拌工具哪个品牌质量好使用摩擦焊搅拌工具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。
摩擦焊搅拌工具不只可大幅度减小飞边的尺寸,也提高了焊缝承载能力;搅拌头内的冷却介质通过重力与充入的压力从搅拌头的轴向冷却孔进入,较大降低了制造精度,节约成本。摩擦焊接工具包括中空结构的搅拌头,设于搅拌头中空结构中的可转动且可伸缩于搅拌头中的搅拌针,搅拌头与搅拌针的轴线重合,在搅拌头的轴肩上设置有锻压凸台,该锻压凸台的高度低于搅拌针伸出搅拌头后搅拌部分的长度。在整个焊接过程中,不必在设备上设置倾角调节机构,降低焊接设备复杂性,将搅拌头轴肩与被焊材料平面法线的角度为0°,从而实现无倾角搅拌摩擦焊接,采用无倾角搅拌摩擦焊技术焊接平面二维时,在焊缝转弯处不需要调节搅拌头角度,减少焊接工序,同时不必在设备上设置倾角调节机构,降低焊接设备复杂性,提高焊接效率。
使用摩擦焊搅拌工具时,搅拌针旋转缓慢进入母材过程;搅拌头旋转预热过程;搅拌头移动焊接过程;焊后停留保温过程;搅拌针拔出过程。搅拌头移动焊接过程相对稳定时,搅拌头与工件间摩擦产生的热量对整个焊接过程的影响较为强烈。使用摩擦焊搅拌工具可以得到高质量的焊接接头,不会出现裂纹、夹杂、气孔等常规焊接缺陷。焊接过程中不需要焊条、焊丝、焊剂等焊接材料,只需消耗搅拌头材料。在用该技术进行铝合金焊接时,若将工具钢作为搅拌头材料则可焊接的焊缝约800m长。相比熔化焊,搅拌摩擦焊过程温度较低产生的热量少,故焊接后接头的变形和残余应力都相对较小。摩擦焊搅拌工具的操作过程方便实现机械化、自动化。
摩擦焊搅拌工具在顶锻压力的作用下,伴随材料产生塑性变形及流动,通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接。能够很好的帮助机械能转化为热能;材料塑性变形;热塑性下的锻压力;分子间扩散再结晶。摩擦焊搅拌工具相较传统熔焊较大的不同点在于整个焊接过程中,待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点,即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。相对传统熔焊,使用摩擦焊搅拌工具能达到焊缝强度与基体材料等强度,焊接效率高、质量稳定、一致性好,可实现异种材料焊接等。在搅拌摩擦焊接过程中,摩擦焊搅拌工具高速旋转插入到待焊材料的焊缝中产生摩擦热。汕头汽车摩擦焊搅拌头非标定制厂家
摩擦焊搅拌工具一般采用工具钢制成。汕头紫铜搅拌头生产厂家
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,且在摩擦力(剪力)作用下产生塑性变形。待焊区全过程必须受到压力,前期用于生热,后期使材料塑性流变以利于连接区的金属扩散和再结晶。工件主要是棒料,其接头只限于端面对接。通过两工件待接面之间相对旋转的摩擦运动产生焊接所需的热。利用工件接触面摩擦产生的热量为热源,使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接。在压力作用下,是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下,利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热,使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间,材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎。汕头紫铜搅拌头生产厂家