摩擦焊——相位摩擦焊 相位摩擦焊用于六方钢、八方钢、汽车操纵杆等相对位置有要求的工件的焊接,要求工件焊后菱边对齐、方向对正或相位满足要求。实际应用的主要有三种类型:机械同步相位摩擦焊、插销配合摩擦焊和径向摩擦焊。 1.机械同步相位摩擦焊 其主要过程为:焊接之前压紧校正凸轮→夹紧工件→调整两工件相位→对静止主轴制动→松开校正凸轮→焊接开始→……→摩擦结束时,断电并对驱动主轴制动→在主轴接近停止转动前,松开制动器,这时主轴有局部回转的能力→立即压紧校正凸轮,工件间的相位得到→顶锻。 2.插销配合摩擦焊 插销配合摩擦焊,其相位确定机构由插销、插销孔和控制系统组成。插销位于尾座主轴上,尾座主轴可自由转动,摩擦加热过程中,制动器将其固定。加热过程终结时,制动主轴,当计算机检测到主轴进入后一转时,给出信号,使插销进入插销孔,与此同时,松开尾座主轴制动器,使尾座主轴能与主轴一起转动。这样,即可相位,又可防止插销进入插销孔时引起冲击。 3.同步驱动摩擦焊 为了轴管两端旋转轭间的相位关系,两主轴通过齿轮、同步杆和花键作同步旋转,在整个焊接过程中两旋转轭的相位关系一直不变。 摩擦焊的6个阶段 1.初始摩擦阶段 由于摩擦焊接表面总是凹凸不平,加之存在有氧化膜、锈、油、灰尘以及吸附的气体等,所以,显示出的摩擦因数很小,随着接触后摩擦压力的逐渐增加,摩擦加热功率也逐渐增加。 在不稳定摩擦阶段,凹凸不平互相压入的表面迅速产生塑性变形和机械挖掘现象,表面不平会引起振动,空气也可能进入摩擦表面。 2.不稳定摩擦阶段 摩擦破坏了待焊面的原始状态,未受污染的材质相接触,真实的接触面积增大,材质的塑性、韧性有较大提高、摩擦因数增大、摩擦加热功率提高、达到峰值后,又由于界面区温度的进一步升高、塑性增大和强度下降,加热功率又迅速降低。在这个阶段,摩擦变形量开始增大,并以飞边的形式出现。 在不稳定摩擦阶段,机械挖掘现象减小,振动减小,表面逐渐平整,出现高温塑性状态金属颗粒的“粘结”现象,而粘结在一起的金属又受扭力矩而剪断,并相互过渡。接触良好的塑性金属封闭了摩擦表面,使之与空气隔绝。 3.稳定摩擦阶段 在这个阶段,材料的粘结现象减少,分子作用现象增强,摩擦因数很小,摩擦加热功率稳定在较低的水平。变形层在力的作用下,不断从摩擦表面挤出,摩擦变形量不断增大,飞边也增大,与此同时,又被附近高温区的材料所补充而处于动态平衡之中。 4.停车阶段 这个阶段,伴随工件间相对运动的减慢和停止,摩擦扭矩增大,界面附近的高温材料被大量挤出,变形量亦随之增大,具有顶锻的特点,为了得到牢固的结合,停车时间要严格控制。 5.纯顶锻阶段 是指从工件停止相对运动到顶锻力上升到顶峰值所对应的阶段。顶锻力、顶锻速度和顶锻变形量对焊接质量具有关键性的影响。 6.顶锻维持阶段 是指顶锻力达到较大值到压力开始撤除所对应的阶段。 从停车阶段开始到顶锻维持阶段结束,变形层和高温区的部分金属被不断的挤出,焊缝金属产生变形、扩散以及再结晶,终形成了结合牢固的接头。 HMC1006系列搅拌摩擦焊设备 设备主要特点 1.采用小龙门结构,刚性好,; 2.2维曲面无倾角焊接0-12mm,微焊0.2-1.2mm; 3.设备可配备无倾角焊; 4.机床的传动系统结构简单,传递精度高,速度快; 5.机床的刚度高、抗振性好; 6.控制系统的人性化设计,的稳定性; 7.采用电主轴机头,机头结构减少空间; 8.无线手轮(解决电缠绕问题);