摩擦焊攪拌工具旋轉(zhuǎn)速度與焊接速度的比值直接表征了焊接熱輸入量的大小,即線能量密度n,表示焊接單位長度的旋轉(zhuǎn)速度。載流攪拌摩擦焊接是針對傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接存在的產(chǎn)熱不足而造成焊接范圍局限的問題而提出的。作為載流攪拌摩擦焊接的中心技術(shù)之一,摩擦焊攪拌工具的設(shè)計對塑性材料的流動和接頭的力學性能緊密相關(guān)。在攪拌摩擦焊接過程中,摩擦焊攪拌工具承受高溫、頂鍛壓力、摩擦扭矩、行進阻力等聯(lián)合作用,長時間加工會導致摩擦焊攪拌工具失效,縮短壽命。磨損會對摩擦焊攪拌工具的壽命產(chǎn)生影響,是摩擦焊攪拌工具失效的主要方式之一。摩擦焊的工作場地衛(wèi)生,沒有火花、弧光及有害氣體,有利于環(huán)境保護。深圳新能源汽車攪拌頭價格
要在1000℃甚至1200℃以上保證摩擦焊攪拌工具連續(xù)工作數(shù)小時而不失效,這就需要摩擦焊攪拌工具具有足夠的高溫性能。因此,用作摩擦焊攪拌工具的理想材料需在高溫下具備以下性能:耐高溫、耐磨損,髙強度,尺寸穩(wěn)定性和蠕變抗力好;高的斷裂韌性,低的韌脆轉(zhuǎn)變溫度,以抵抗疲勞和斷裂;與母材之間盡量低的摩擦系數(shù),以獲得平滑的焊接表面;有足夠的熱疲勞強度來承受不斷重復的加熱和冷卻循環(huán);具有一定的化學惰性,與母材不發(fā)生化學反應(yīng);加工性能良好;造價合適,經(jīng)濟實用。工具鋼、模具鋼因為其價格低廉,獲取方便,且加工容易,性能適中,是焊接鎂、鋁、鉛等低熔點金屬較常用的的摩擦焊攪拌工具材料。雖然其在高溫下易軟化的性質(zhì)并不適用于髙強度材料的焊接,但是在鎂、鋁與鋼、鈦的異種材料攪拌摩擦焊上有大量應(yīng)用。廣東攪拌工具哪家質(zhì)量好摩擦焊可分為連續(xù)驅(qū)動摩擦焊和慣性摩擦焊兩種。
摩擦焊攪拌工具在頂鍛壓力的作用下,伴隨材料產(chǎn)生塑性變形及流動,通過界面的分子擴散和再結(jié)晶而實現(xiàn)焊接的固態(tài)焊接。能夠很好的幫助機械能轉(zhuǎn)化為熱能;材料塑性變形;熱塑性下的鍛壓力;分子間擴散再結(jié)晶。摩擦焊攪拌工具相較傳統(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。相對傳統(tǒng)熔焊,使用摩擦焊攪拌工具能達到焊縫強度與基體材料等強度,焊接效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好,可實現(xiàn)異種材料焊接等。
在摩擦焊攪拌工具中,對于可焊熱裂紋敏感的材料,適合異種材料焊接;焊接過程安全、無污染、無煙塵、無輻射等。焊接過程中也不需要其它焊接消耗材料,如焊條、焊絲、焊劑及保護氣體等。主要消耗的是焊接攪拌頭。同時,由于攪拌摩擦焊接時的溫度相對較低,因此焊接后結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力或變形也較熔化焊小得多。特別是Al合金薄板熔化焊接時,結(jié)構(gòu)的平面外變形是非常明顯的,無論是采用無變形焊接技術(shù)還是焊后冷、熱校形技術(shù),都是很麻煩的,而且增加了結(jié)構(gòu)的制造成本。原則上,攪拌摩擦焊可進行多種位置焊接,如平焊,立焊,仰焊和俯焊;可完成多種形式的焊接接頭,如對接、角接和搭接接頭,甚至厚度變化的結(jié)構(gòu)和多層材料的連接,也可進行異種金屬材料的焊接。摩擦焊若配備有自動上下料及焊前、焊后輔助工序的機械化裝置,生產(chǎn)效率會進一步提高。
摩擦焊攪拌工具的一級填充修復是指選取直徑與圓柱形匙孔直徑相同、厚度為1?20毫米的一級填充片(12)填入匙孔的下部;摩擦焊攪拌工具選用攪拌針直徑小于一級填充片直徑I毫米或I毫米以下的攪拌頭和與之匹配的靜止軸肩;將靜止軸肩套在攪拌頭上;然后使攪拌頭以50?10000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速和0.1?1毫米/分的速度向下扎入一級填充片中,扎入深度達到一級填充片厚度的10%—90%時,啟動靜止軸肩中的電加熱裝置,對靠近匙孔的工件材料進行加熱,加熱時間為1?20分鐘;電加熱裝置開始加熱1?200秒后向靜止軸肩中的冷卻介質(zhì)通道通入循環(huán)冷卻介質(zhì),以降低加熱區(qū)以外的工件材料的溫度;攪拌頭在此位置繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并停留I?100秒,使一級填充片受到充分摩擦熱呈塑性流動狀態(tài),其底部和側(cè)壁與匙孔周圍的材料形成冶金結(jié)合;攪拌頭達到設(shè)定的停留時間后,以3_/分的回抽速度進行回抽,同時停止電加熱裝置加熱,冷卻介質(zhì)繼續(xù)冷卻1?500秒,然后將攪拌頭以3_/分的速度回抽,靜止軸肩與其一起撤回,完成一級填充修復。在摩擦焊攪拌工具中,對于可焊熱裂紋敏感的材料,適合異種材料焊接。深圳紫銅摩擦焊攪拌頭價格
摩擦焊攪拌工具可以對焊縫金屬材料施加焊接鍛壓力。深圳新能源汽車攪拌頭價格
在摩擦焊攪拌工具中,攪拌頭一般采用工具鋼制成,焊頭的長度一般比要求焊接的深度稍短。應(yīng)該指出,攪拌摩擦焊縫結(jié)束時在終端留下個匙孔。通常這個匙孔可以切除掉,也可以用其它焊接方法封焊住。針對匙孔問題,已有伸縮式攪拌頭研發(fā)成功,焊后不會留下焊接匙孔。摩擦焊攪拌工具中的焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織變化小.殘余應(yīng)力比較低,焊接工件不易變形;能一次完成較長焊縫、大截面、不同位置的焊接接頭高;操作過程方便實現(xiàn)機械化、自動化,設(shè)備簡單,能耗低,功效高,對作業(yè)環(huán)境要求低;無需添加焊絲,焊鋁合金時不需焊前除氧化膜,不需要保護氣體,成本低。深圳新能源汽車攪拌頭價格