淺談線性摩擦焊技術(shù)

時(shí)間：2022-02-09作者：永康市國(guó)海自動(dòng)化設(shè)備有限公司瀏覽：305

線性摩擦焊接是一種焊接，將兩個(gè)待焊件的表面接觸一個(gè)**部的壓力，使兩個(gè)接觸面以一定的頻率和振幅直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦熱的焊接。它不同于旋轉(zhuǎn)摩擦焊和攪拌摩擦焊。它適應(yīng)材料的形狀。它不僅可以焊接圓柱形截面和管道截面的工件，還可以焊接方形、圓形和多邊形截面的金屬和塑料。其基本過(guò)程如下：摩擦副中的一個(gè)工件由夾具固定，另一個(gè)工件相對(duì)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在軸向輸送機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下，兩個(gè)帶焊接表面相互接觸和摩擦。隨著摩擦運(yùn)動(dòng)和軸向推進(jìn)，摩擦表面產(chǎn)生摩擦熱，表面金屬逐漸達(dá)到粘塑性狀態(tài)，在軸向壓力的作用下變形擠出，最后停止往復(fù)運(yùn)動(dòng)，施加**部鍛造力，完成焊接。

適合焊接的線性摩擦焊材料有：常規(guī)結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、鈦合金(TC4、TC6、TC11、TC17)、高溫合金材料、金屬間化合物材料、金屬基復(fù)合材料、單晶合金、塑料等非金屬材料，焊接接頭具有良好的綜合力學(xué)性能，接頭的強(qiáng)度、韌性、疲勞等性能相當(dāng)于母材。

20世紀(jì)80年代末，德國(guó)成功地將線性摩擦焊用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金的整體葉盤。由于線性摩擦焊在整體葉盤制造領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域得到了較大的關(guān)注和快速發(fā)展。GE()，R&R(英)、P&W(美國(guó)惠特尼集團(tuán))MTU（德）已經(jīng)研究和開(kāi)發(fā)了各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤。該焊接方法的優(yōu)點(diǎn)是起始焊接頭的強(qiáng)度和疲勞壽命可以達(dá)到甚至**過(guò)母材的強(qiáng)度和壽命；空心葉片的整體葉盤制造和結(jié)構(gòu)減重；與整體鍛坯和機(jī)械加工制造的整體葉盤相比，線性摩擦焊可節(jié)省88%的金屬材料，大大降低工時(shí)；線性摩擦焊制成的整體葉盤具有良好的維護(hù)性；可實(shí)現(xiàn)雙合金雙性能整體葉盤的焊接，進(jìn)一步提高整體葉盤的使用性能，再次減輕轉(zhuǎn)子重量。

目前，航空發(fā)展的主要材料是各種航空鈦合金。采用行星摩擦焊時(shí)，工藝處理不當(dāng)也會(huì)出現(xiàn)焊接缺陷，主要包括：焊縫邊緣和角未熔化，主要原因是摩擦表面摩擦熱不均勻，散熱條件不同。當(dāng)沒(méi)有熔化缺陷時(shí)，缺陷附近經(jīng)常有渣夾，這是由于氧化物在摩擦過(guò)程中沒(méi)有完全擠出造成的。預(yù)防措施包括：首先設(shè)計(jì)合理的焊接截面，盡量增加過(guò)渡區(qū)的曲率半徑，使截面變化溫和；其次，優(yōu)化焊接工藝參數(shù)，合理匹配振幅、頻率、摩擦壓力等工藝參數(shù)。

此外，還可能出現(xiàn)焊接裂紋，一般發(fā)生在室溫塑性較低的鈦鋁金屬間化合物和普通鈦合金之間的焊接中，塑性良好的鈦合金線性摩擦焊一般不會(huì)出現(xiàn)焊接裂紋。線性摩擦焊產(chǎn)生于摩擦段和冷卻段，不同于焊接焊接，接頭區(qū)域具有較大的摩擦、**鍛壓力和剪切力，摩擦表面附近的材料在摩擦熱和力的作用下發(fā)生塑性變形，躍進(jìn)摩擦表面，材料溫度越高，塑性變形能力越強(qiáng)，塑性變形能力越大。由于線性摩擦焊是摩擦表面振動(dòng)相對(duì)較快、塑性金屬擠出較快的過(guò)程，當(dāng)接頭區(qū)域的塑性變形能力不能滿足該變形要求時(shí)，焊接裂紋，接頭經(jīng)常斷裂或斷裂。在冷卻階段，如果材料塑性不足，在熱應(yīng)力作用下也容易出現(xiàn)裂紋，接頭在嚴(yán)重時(shí)自動(dòng)斷裂。目前，該技術(shù)已基本掌握，并逐漸廣泛應(yīng)用于航空等領(lǐng)域。


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  詞條說(shuō)明

• 淺談線性摩擦焊技術(shù)

  線性摩擦焊接是一種焊接，將兩個(gè)待焊件的表面接觸一個(gè)**部的壓力，使兩個(gè)接觸面以一定的頻率和振幅直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦熱的焊接。它不同于旋轉(zhuǎn)摩擦焊和攪拌摩擦焊。它適應(yīng)材料的形狀。它不僅可以焊接圓柱形截面和管道截面的工件，還可以焊接方形、圓形和多邊形截面的金屬和塑料。其基本過(guò)程如下：摩擦副中的一個(gè)工件由夾具固定，另一個(gè)工件相對(duì)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在軸向輸送機(jī)構(gòu)的推動(dòng)下，兩個(gè)帶焊接表面相互接觸和摩擦。隨著摩擦運(yùn)動(dòng)

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