搅拌摩擦焊武汉三虹重工图搅拌摩擦焊印刷机焊接

摩擦焊——封闭摩擦焊和预热摩擦焊 封闭摩擦焊主要用于高温机械强度差异大的异种金属，如铜——不锈钢、高速钢——45钢的连接。为防止高温时低强度材料的变形流失，同时，为了有利于提高摩擦压力和加热功率，往往在高温强度低的材料一面附加一个模子以封闭接头金属，因而称为封闭摩擦焊。 预热摩擦焊也是针对高温机械强度差别大的异种金属的。为了增加高温时机械强度高的金属的塑性变形能力，使得两种材质的变形量相等，可在摩擦加热前先对高强度的金属预热，然后采用压力大、摩擦时间短、摩擦加热功率高的强规范施焊，这种方法称为预热摩擦焊。 搅拌摩擦焊的混合行为 图 5 示出的是异种材料的搅拌摩擦焊 Al6061和 Al2024 铝合金搭接接头的横截面金相图 (其中黑色部分为 Al2024 铝合金材料) 。 从图 5 中位置 A 和位置 B ,可以明显地观察到 ,无论在焊缝的前进面还是回转面 ,都存在非常精细的 Al6061 和 Al2024 铝合金的薄层间混结构。 然而 ,在搅拌头肩台的正下方区域 ,如图 6 中的位置 C 处 ,却没有观察到明显的Al6061 铝合金和 Al2024 铝合金的薄层间混结构。另外在 Al6061 和 Al2024 铝合金的薄层间混结构中的相互界面位置存在可以忽略的化学混合和热扩散混 合。 这 样 的 类 似 结 果 , 在 Al6082/ Al5083 和Al 2024/ Al6061异种材料的对接搅拌摩擦焊试验中也 得 到 了 证 实[8 ] 。 Murr 等[9 ,10 ] 在 Al 6061/ Cu、Al 6061/ Cu、Al 2 024/ Al 6061、Al 2024/ Al 1100 和 Al2024/ Al 7039 异种材料搅拌摩擦焊试验中得到的螺旋以及涡旋间混结构进行了仔细分析 ,认为材料的屈服强度上的差别影响了材料的动态再结晶 ,从而造成了异种材料薄层结构间的超塑性流变 ,而且所有的层状混合出现的温度都小于 0. 7 Tm ( Tm 是铝合金母材的熔点) 。 温度对搅拌摩擦焊晶相的影响 在搅拌摩擦焊过程中 ,当材料的温度达到 Tcrit时会出现材料的初始熔化 ,这时材料的粘度值和搅拌头的产热率会忽然下降 ,被焊材料的温度会由于搅拌头暂时性的滑移开始下降。 但是当温度下降到一定程度的时候 ,材料的粘性系数和搅拌头的产热率又会上升。 材料在一定温度下粘性 (剪切率) 迟滞可以帮助解释图 8 中所示的插入试验中得到的理想能量消耗值和实际测量值之间的偏离。 这种偏离分别是能耗偏小 Ploss (测量值比理想值小) 和能耗偏大Pgain (测量值比理论值大) ,这些偏离在一定温度下在能耗测量数据中的表现 ,其原因可能是材料粘性迟滞现象出现时所遵循的路径和初始熔化产生前遵循的原始路径的不同而造成。