铝合金的搅拌摩擦焊接
搅拌摩擦焊FSW是由英国焊接研究所TWI 1991 年提出的新的固态塑性连接工艺。图1为搅拌摩擦焊接示意图[3 ] 。其工作原理是用一种特殊形式的搅拌头插入工件待焊部位,通过搅拌头高速旋转与工件间的搅拌摩擦,摩擦产生热使该部位金属处于热塑性状态,并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动,从而使焊件压焊在一起。图2 为搅拌摩擦焊接过程[4 ] 。由于搅拌摩擦焊过程中不存在金属的熔化,是一种固态连接过程,故焊接时不存在熔焊的各种缺陷,可以焊接用熔焊方法难以焊接的有色金属材料,如铝及高强铝合金、铜合金、钛合金以及异种材料、复合材料焊接等。目前搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究应用较多。已经成功地进行了搅拌摩擦焊接的铝合金包括2000 系列(Al- Cu) 、5000 系列(Al - Mg) 、6000 系列(Al - Mg - Si) 、7000 系列(Al - Zn) 、8000 系列(Al - Li) 等。国外已经.进入工业化生产阶段,在挪威已经应用此技术焊接快艇上长为20 m 的结构件,美国洛克希德·马丁航空航天公司用该项技术焊接了铝合金储存液氧的低温容器火箭结构件。
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铝合金焊接的方法：几乎各种焊接方法都可以用于焊接铝及铝合金，但是铝及铝合金对各种焊接方法的适应性不同，各种焊接方法有其各自的应用场合。气焊和焊条电弧焊方法，设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。
惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是应用广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用钨极交流弧焊或钨极脉冲弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛
由于铝材表面覆盖有一层氧化铝，导致铝焊应用极为困难。表面氧化层的熔点接近2015，然而纯铝的熔点却仅有650。这也就意味着，当覆盖在表面的氧化层被焊穿时，底下的纯铝也会被熔化，无法进行后续焊接。只有当表面氧化层被破坏或是暴露出来，焊接才有效。
在使用交流电进行焊接时，钨极持续的在正负极之间进行切换。当钨极为正时，负极电子从工件移动到钨极，氧化层在此过程中。之后，钨极为负时，电子会从钨极移动到工件表面从而产生热量——这就是焊缝产生熔深所必需的。
以上信息由专业从事铝合金焊接公司的萧山不锈钢于2024/4/24 12:04:38发布
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