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鎂合金的摩擦焊

發布日期:2020-07-25 17:13:46瀏覽次數: 0

鎂及鎂合金摩擦焊工藝的工藝分類見圖1。摩擦焊是利用焊接接觸端面之間的相對運動及塑性流動所產生的摩擦及塑性變形熱,使接觸面及其鄰近區達到粘塑性狀態并產生適當的塑性變形,然后迅速頂鍛而完成連接的一種壓焊。與傳統弧焊法相比,摩擦焊在連接材料與零件方面有許多優點。



固相連接。不會出現熔焊時的氧化,產生氣孔、夾雜和凝固裂紋等缺陷。



焊接變形小??梢院附哟笮徒Y構件,可以實現精密焊接。



生產成本較低。不需要焊絲,也不需要保護氣體,沒有繁雜的準備和清理工作,安全。



綠色環保。焊接時不產生煙塵、無飛濺、不產生紫外線(UV)。



易實現自動化??纱蟠蠼档蛣趧訌姸?,提高勞動效率與質量,縮短工人的培訓期。



高的接頭性能。接頭部分的力學與母材的相當。



萬能的焊接工藝。幾乎可以焊接所有的鎂合金和鋁合金,還可以有效的實現不同材料連接。



輸入功率小。不但節能,而且可實現太空焊接。



在輕金屬摩擦焊法中,最先進的是摩擦攪拌焊(Friction stir Welding,FSW),也不知道為什么,在焊接界都譯為攪拌摩擦焊,按英語習慣還是譯為摩擦攪拌焊更妥一些。該法是英國焊接研究所(TWI)1991年發明的?,F在,此技術已在工業界獲得了廣泛的應用。



摩擦攪拌焊利用一種帶有特性指棒的非消耗的攪拌頭,一邊旋轉一邊壓入兩個被焊工件的界面,攪拌頭與被焊工件發生激烈的摩擦,于是攪拌附近區域的金屬溫度上升,成為熱塑化,但溫度尚未高達熔點,當攪拌頭沿著焊接界面向前移動時,在攪拌高速旋轉摩擦與擠壓作用下,塑化材料由攪拌頭的前部向后過渡,在熱-機聯合作用下通過材料原子的高速擴散連接形成致密的固相結合。摩擦攪拌焊在鋁、鎂、銅、鋼、鈦等熱塑材料的焊接中獲得卓有成效的應用,可以實現自動化高效率的對接、搭接、丁字形多種連接形式。



與熔焊法相比,摩擦攪拌除有上述的優點外,接頭性能高是其明顯的優勢:有人研究了2mm厚的AZ91D鎂合金摩擦攪拌對接頭焊接系數達130%~150%,AM60合金接頭的強度與母材的相等,而韌性則比母材的約高7%。

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