摩擦焊是利用工件摩擦產(chǎn)生的熱量作為熱源,再將兩個工件用壓力黏合在一起完成焊接的一種壓焊方式。都知道摩擦會產(chǎn)生熱,要是高速摩擦的話就會讓兩個物體緊緊的融為一體,摩擦焊接就是將不同的金屬強行捆綁在一起,利用壓力將它們的接觸區(qū)緊緊的焊接,強力的摩擦力可以釋放熱能,讓材料在其壓力下重新成型。摩擦焊具有焊接表面不易氧化,接頭質(zhì)量好,操作簡單等特點,摩擦焊接時并不會產(chǎn)生火花弧光和有害氣體,非常節(jié)能環(huán)保,主要適用于金屬棒材或者管材的焊接。焊接過程中所需控制的焊接參數(shù)較少,只有壓力、時間、速度和位移。攪拌摩擦焊費用
在工程機械工業(yè)用于焊接液壓缸、活塞桿、法蘭與法體的鏈接等;在石化工業(yè)用于碳素鋼、工具鋼等及耐蝕合金的焊接、鉆頭與鉆桿焊接等;而銅和鋁的焊接更有效的解決了輸變電工程中的抗腐蝕問題。摩擦焊的技術(shù)原理:摩擦破壞了金屬表面的氧化膜。摩擦生熱降低了金屬的強度,但提高了它的塑性。摩擦表面金屬產(chǎn)生了塑性變形與流動,防止了金屬的氧化,促進了焊接金屬原子的互相擴散,形成了牢固的焊接接頭。摩擦焊相較傳統(tǒng)熔焊較大的不同點在于整個焊接過程中,待焊金屬獲得能量升高達到的溫度并沒有達到其熔點,即金屬是在熱塑性狀態(tài)下實現(xiàn)的類鍛態(tài)固相連接。攪拌摩擦焊費用相對傳統(tǒng)熔焊,摩擦焊具有焊接接頭質(zhì)量高,能達到焊縫強度與基體材料等強度。
在頂鍛過程中及頂鍛后保壓過程中,焊合區(qū)金屬通過相互擴散與再結(jié)晶,使兩側(cè)金屬牢固焊接在一起,從而完成整個焊接過程。在整個焊接過程中,摩擦界面溫度一般不會超過熔點,故摩擦焊是固態(tài)焊接。摩擦焊所選用的材料一般不是鑄件,鑄件的焊接性能不好。摩擦焊的優(yōu)點很多,尤其是焊接接頭的質(zhì)量高,幾乎可以達到100%合格。而且現(xiàn)場無旱煙,弧光,使用機器焊接,減少了對熟練焊接工人的依賴。摩擦焊使用較多的場景是異形管道焊接,而異形管道的端口一般需要進行特殊機加工,這個時候管道越短越好,避免加工設備搞得很大。所以異形端頭又短管進行機加工,然后再跟長管摩擦焊加長,再到現(xiàn)場安裝。
慣性摩擦焊﹕由電動機驅(qū)動飛輪達到要求的轉(zhuǎn)速,然后把一個工件壓向夾持在飛輪軸上的轉(zhuǎn)動工件,工件間的摩擦阻力使飛輪減速,并將飛輪的動能轉(zhuǎn)換成焊接所需的熱能。焊接質(zhì)量與飛輪慣性矩﹑轉(zhuǎn)速和頂鍛力有關(guān)。摩擦焊所用的摩擦焊機包括驅(qū)動系統(tǒng)(慣性摩擦焊機還包括飛輪)和加壓裝置。全自動焊機還有上﹑下料裝置﹑去飛邊裝置和參數(shù)自動監(jiān)控系統(tǒng)。摩擦焊適合於焊接桿件和管件,工藝簡單﹑質(zhì)量好,勞動條件好,生產(chǎn)率高,耗電量少,易於機械化和自動化。摩擦焊易于安裝,結(jié)構(gòu)簡單,接口可靠。
慣性摩擦焊焊接開始前,將被焊工件分別裝入焊機的飛輪旋轉(zhuǎn)端和固定移動夾具端,將飛輪和旋轉(zhuǎn)工件加速到設定速度,然后飛輪與動力源(一般為驅(qū)動電機或液壓馬達)脫開,移動夾具端向前移動,當工件接觸后,兩焊接端面開始摩擦加熱,隨著飛輪轉(zhuǎn)速逐漸降低到一定速度時,開始對被焊接工件實施頂鍛,并保持一定時間后,飛輪夾持端松開,移動夾具后退并松開工件,焊接過程結(jié)束。慣性摩擦焊的工件具有自己的明顯優(yōu)勢:焊接接頭熱影響區(qū)較窄。焊接時間較短。摩擦焊焊接質(zhì)量與轉(zhuǎn)速﹑摩擦時間﹑摩擦壓力﹑頂鍛壓力和工件頂鍛變形量有關(guān)。銅鋁摩擦焊制作費用
摩擦焊適合於焊接桿件和管件,工藝簡單﹑質(zhì)量好,勞動條件好,生產(chǎn)率高,耗電量少,易於機械化和自動化。攪拌摩擦焊費用
由于合金元素含量較高,采用熔化焊接可能在焊接或焊后熱處理過程中產(chǎn)生裂紋,熔焊焊接性較差,而摩擦焊已被確認為是焊接這類材料可靠的焊接方法。摩擦焊還具有普遍的結(jié)構(gòu)尺寸和接頭形式適應性?,F(xiàn)有的摩擦焊機可以焊接截面積為1~161000mm2的中碳鋼工件??捎糜诠軐?、棒對棒、棒對管、棒(管)對板的焊接,也可將管和棒焊接到底盤及突出部位,在任何位置都可以實現(xiàn)準確定位。焊接過程可靠性高:摩擦焊過程完全由焊接設備控制,人為因素影響很小。焊接過程中所需控制的焊接參數(shù)較少,只有壓力、時間、速度和位移。攪拌摩擦焊費用
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