摩擦焊攪拌工具的主要作用是保證連接區(qū)材料產(chǎn)生足夠的塑性變形,并控制焊針周圍塑性體的流動,形成優(yōu)良的焊接接頭。摩擦焊攪拌工具包括同軸裝配的刀柄和攪拌針,刀柄的底端設(shè)有向內(nèi)凹陷的同軸孔,攪拌針的末端滑動連接于同軸孔內(nèi),還包括同軸設(shè)置的外套,外套連接于刀柄的底端外側(cè),外套與刀柄之間通過螺紋連接,外套擰緊可實現(xiàn)攪拌針與刀柄之間的預(yù)緊力,刀柄與攪拌針之間設(shè)置一碟簧,外套與攪拌針之間設(shè)置第二碟簧。結(jié)構(gòu)簡單,成本較低;純機(jī)械機(jī)構(gòu)的壓力控制方式運(yùn)行穩(wěn)定性更高,響應(yīng)實時性更好。摩擦焊攪拌工具一般采用工具鋼制成。摩擦焊攪拌工具供貨費用
使用摩擦焊攪拌工具的過程中,不同形狀的攪拌針對能否獲得良好的焊縫質(zhì)量至關(guān)重要。攪拌針底部直徑過小時,如果焊接工藝不當(dāng),靠近攪拌針底部因為攪拌針直徑過細(xì)經(jīng)常會發(fā)生剪切斷裂;攪拌針底部直徑過大或者旋轉(zhuǎn)頻率過低時,焊縫區(qū)域材料流動不充分,所受阻力過大,攪拌針會被從靠近軸肩的地方剪斷。利用帶有特殊形狀的硬質(zhì)攪拌針的攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)緩慢插入被焊工件,直到軸肩和母材表面接觸,此時攪拌頭與母材發(fā)生劇烈摩擦,通過攪拌摩擦過程中產(chǎn)生的摩擦熱和對攪拌頭周圍金屬的擠壓,使接頭金屬處于塑性狀態(tài),攪拌針在旋轉(zhuǎn)的同時沿著焊接方向向前移動,在熱-機(jī)聯(lián)合作用下形成致密的金屬間結(jié)合,實現(xiàn)材料的連接。廣東銅攪拌工具供貨商摩擦焊攪拌工具的材料通常都采用硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于被焊材料的材料制成。
摩擦焊攪拌工具主要就是運(yùn)用在攪拌摩擦焊工藝中,其中攪拌摩擦焊除了具有普通摩擦焊技術(shù)的優(yōu)點外,還可以進(jìn)行多種接頭形式和不同焊接位置的連接。攪拌摩擦焊方法與常規(guī)摩擦焊一樣。攪拌摩擦焊也是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源。不同之處在于攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀(如帶螺紋圓柱體)的攪拌針伸入工件的接縫處,通過焊頭的高速旋轉(zhuǎn),使其與焊接工件材料摩擦,從而使連接部位的材料溫度升高軟化。同時對材料進(jìn)行攪拌摩擦來完成焊接的。在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上,焊頭邊高速旋轉(zhuǎn),邊沿工件的接縫與工件相對移動。
摩擦焊攪拌工具的攪拌針通常安裝于夾持體方孔內(nèi),攪拌針與夾持體采用公差配合,防止攪拌針沿周向轉(zhuǎn)動;軸肩裝配至夾持體上,軸肩與夾持體采用螺紋連接,摩擦焊接工具包括刀架,刀架由圓環(huán)連接端和半球端組成,圓環(huán)連接端與半球端為一體成型結(jié)構(gòu),刀架通過圓環(huán)連接端同軸套裝在攪拌頭工作端上,攪拌頭與刀架之間通過平鍵限制徑向轉(zhuǎn)動并用首一頂絲固定,沿著攪拌頭的軸線方向加工有軸向冷卻孔,在攪拌頭的軸肩上沿徑向加工有與軸向冷卻孔貫通的徑向冷卻孔,在攪拌頭的軸肩端面上安裝有攪拌針;刀架的半圓端沿周向均勻開設(shè)有豁口,豁口的其中一端面邊緣安裝有銑刀,另一端面均勻設(shè)置有刷毛。摩擦焊的幾種常用分類:連續(xù)驅(qū)動摩擦焊:普通的摩擦焊方法。
摩擦焊攪拌工具只承受沿軸線的正壓力和與旋轉(zhuǎn)方向相反的摩擦扭矩,且隨著下壓深度的增加,正壓力和摩擦扭矩逐漸增大:穩(wěn)定焊接階段攪拌針側(cè)面除了前半部分承受壓力和扭矩,還會承受與焊接方向相反的阻力以及由它產(chǎn)生的彎矩。當(dāng)焊接過程進(jìn)入穩(wěn)定階段時,摩擦焊攪拌工具承受的載荷只與軸肩和攪拌針的尺寸有關(guān)。摩擦焊攪拌工具的優(yōu)化實驗表明前進(jìn)側(cè)和后退側(cè)的熱機(jī)械影響區(qū)由于經(jīng)歷的熱影響和攪拌作用不同,微觀組織的晶粒尺寸和形態(tài)不同;水平軸肩圓柱螺紋摩擦焊攪拌工具(2#)在兩種焊接速度下(33毫米/分鐘和50毫米/分鐘),得到的焊縫表面光滑、飛邊較少,焊合區(qū)微觀組織細(xì)小均勻、無方向性,綜合力學(xué)性能較優(yōu)。摩擦焊所用的摩擦焊機(jī)包括驅(qū)動系統(tǒng)(慣性摩擦焊機(jī)還包括飛輪)和加壓裝置。摩擦焊攪拌工具供貨費用
焊件尺寸精度高,用摩擦焊生產(chǎn)的柴油發(fā)動機(jī)預(yù)燃燒室,全長的較大誤差為士0.1毫米。摩擦焊攪拌工具供貨費用
使用摩擦焊攪拌工具焊接的焊縫表面無飛邊,無明顯魚鱗紋,表面光滑成型美觀;焊接接頭無明顯減薄量,降低表面應(yīng)力集中系數(shù),提高焊接接頭的疲勞性能;通過更換不同的外軸肩可實現(xiàn)呈現(xiàn)不同角度接頭的焊接。適用于顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的攪拌摩擦焊接。焊接工具的軸肩和攪拌針采用髙強(qiáng)耐磨金屬陶瓷材料,而夾持端采用合金工具鋼,焊接工具由兩種材料通過真空釬焊連接構(gòu)成。焊接工具用髙強(qiáng)耐磨金屬陶瓷材料是以陶瓷顆粒為增強(qiáng)相,以耐熱金屬合金為粘結(jié)相,通過粉末冶金真空燒結(jié)方法制備。與傳統(tǒng)鋼質(zhì)焊接工具相比,在攪拌摩擦焊接顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料時,其耐磨性和使用壽命可提高很多,且不會引入雜質(zhì)污染焊縫,可獲得高的焊縫強(qiáng)度系數(shù)和高的焊縫表面質(zhì)量。摩擦焊攪拌工具供貨費用