试验采用Al-Mg系列5A06铝合金制备对接接头试样,该铝合金具有较高的强度和较好的焊接性。 对MIG焊和FSW试样,首先用两块大平板对接施焊,然后用线切割将对接板件切割为具体试样。 试验表明,MIG焊试样我劳断裂发生在焊缝中心的试样,其疲劳裂纹萌生在气孔缺陷部位。其它试样尽管存在一定气孔缺陷,但由于其应力集中相对较低,对疲劳行为影响不明显,而焊趾部位和在此处的微缺陷是导致疲劳断裂的主要因素。 另外,虽然采用局部点固和双面对称焊接措施控制焊接变形,但所有试样均出现了3.1°~4.8°的角变形。在疲劳拉伸载荷作用下,焊接角变形将产生附加的弯矩作用,并增加焊趾局部的应力集中,从而进一步降低MIG焊接接头疲劳强度。 对焊态FSW对接接头,在搅拌摩擦焊接过程中,搅拌工具肩部要与被焊试板紧密压在一起,工具肩部的搅拌头插入板件对接线处,为保证工具肩部与工件的紧密结合,搅拌头的长度应稍小于焊接板的厚度。 搅拌摩擦焊试样的疲劳强度明显高于MIG焊试样的疲劳强度,FSW的S-N曲线比MIG焊的变化更为平缓。公司已经可以实现铝、镁、铜、钛、铁等合金以及异种金属的焊接,公司采用FSW技术生产的铝合金结构件。惠州搅拌摩擦焊气动夹具
搅拌摩擦焊是一项区别于熔化焊和机械连接的新型焊接技术;对搅拌摩擦焊的工艺头、工艺参数、工艺过程以及异种倡合金材料(2024/7075)搅拌摩擦焊接头的静态强度和疲劳性能作了进一步的验证和试验,从而使搅拌摩擦焊在飞机机翼设计和制造上的方法有效性和优越性得到了充分认识,于是开展了这个搅拌摩擦焊研究项目,以实现这项技术在未来空客项目中的应用。研究内容包括搅拌摩擦焊在飞机翼盒结构中的可能设计应用、飞机结构设计原则的更新和改变、新型飞机结构的认证以及在役飞机检测修理等。其研究宗旨是,利用搅拌摩擦焊技术以期得到比现有飞机翼盒结构的设计、制造途径更好的安全、成本和性能上的优越性。 BAA公司在飞机翼结构的搅拌摩擦焊应用方面进行了飞机机翼设计中必须的多种制造原理的评价。搅拌摩擦焊在商用飞机上的应用将取决于这种多角度制造方法的成功集成。东莞搅拌摩擦焊装备生产公司公司率先开发了搅拌摩擦焊接装备及焊接工艺。
为了降低汽车重量,但不降低汽车刚度,所以汽车用铝中通常添加强化元素(如Mg),在熔化焊接中,由于电弧的焊接温度比较高,所以很容易发生强化合金元素烧失,从而造成焊缝强度以及整车性能降低;而采用搅拌摩擦焊技术,由于焊接温度比较低,所以基本上不存在元素烧失问题;另外,采用搅拌摩擦焊焊接铝合金不会产生热裂纹和液化裂纹等在熔化焊接中经常出现的缺陷。 搅拌摩擦焊技术是一种性能优异、操作简单的机械化连接方法,基于搅拌摩擦焊技术的诸多优点和易于实现自动化和生产的规模化,搅拌摩擦焊技术被认为是焊接铝及其合金的连接方法,在汽车制造工业中有着的应用前景。 铝合金汽车零件的搅拌摩擦焊: 目前,对于搅拌摩擦焊技术在汽车制造业中的应用主要包括以下几个方面得合金车器的缆掉摩擦溢、大型挤压成型件的搅拌摩擦焊拼接、缝合坯料的搅拌厚擦焊接、泡沫铝材的搅拌降蒸焊接以及聚汽车零部件的装配。
搅拌摩擦焊接技术难道就没有不足吗?1)焊接工件必须刚性固定,反面应有底板或者有支撑,尤其是中空件。2)一般情况下,在搅拌摩擦焊接过程结束,搅拌工具(搅拌头)抽出被焊工件后,焊缝尾端形成一个收刀尾孔。也可以在设备出厂前加装尾孔消除装置,解决焊接尾孔问题。3)前期异种合金较难进行焊接,例如铝合金与铜合金的焊接。不过,通过工艺的不断改进,现在铜铝焊接已经突破关口,已为多家企业提供服务设备。搅拌摩擦焊技术的不足远远无法干扰其的优势。因此现在高密封性度需求的焊接都是采用搅拌摩擦焊技术。搅拌摩擦焊代替熔焊可实现铝合金结构件的制造和现场装配,消除熔焊时的裂纹、气孔等缺陷,获得无缺陷接头。
搅拌摩擦焊接技术在电力行业应用:中国搅拌摩擦焊中心与电子科技联合研制开发6063、LD10和LF5等铝合金散热器的搅拌摩擦焊接工艺,该散热器用作某型号控制电路板外接液冷散热,以保证电子元器件正常的工作温度。 它传统的焊接工艺是将盖板与底座用钎焊方法进行连接,形成蛇形液流通道空腔,电路板置于其上,工作过程中通入循环冷却液进行散热。但是,复杂的盖板与槽之间形成了复杂的配合效果,整条焊缝的配合间隙极不一致,采用钎焊很难保证复杂的蛇形曲线焊缝得到一致的连接深度和强度、容易出现多种难以避免的焊接缺陷。前期生产中发现,零件表面加工掉lmm左右的余量之后,打压试验中出现了多处的渗漏;而且部分钎料渗流到液流通道中影响流量,并污染冷却液。经研究课题组决定尝试采用搅拌摩擦焊接方法进行焊接。 采用搅拌摩擦焊接专yong设备及其焊接的两件蛇形盖板铝合金散热器,焊后表面加工掉1mm后打压4MPa持续20分钟无渗漏,超过2MPa持续15分钟无渗漏的设计要求。且通过理论计算。但对15mm宽带板内水道结构,1mm的FSW有效焊接深度就可以承受10MPa以上的内压力。搅拌摩擦优先东莞智谷光电科技有限公司。肇庆搅拌摩擦焊 赛福斯特
攻关J端技术,为搅拌摩擦焊技术再拓新市场。惠州搅拌摩擦焊气动夹具
法国EADS合作研究中心(简称EADS CRCF)目前致力于铝合金焊接技术的发展,用来提高低成本高性能轻型飞机结构的制造能力,其中空中客车飞机的中心翼盒的制造研究便是其中涉及到的零件之一、如图5所示。此项目的主要研究内容是利用对接焊的挤压型材来代替 传统的铆接制造方法,以期在飞机中心翼盒的制造中达到减少重量和降低成本的目的。 图5 飞机中心翼盒的搅拌摩擦焊 对于此研究项目、得到固相连接接头的搅拌摩擦焊应该是Z佳的选择。因为一方面搅拌摩擦焊实现过程简单、工艺再现性好、焊接变形小,接头的机械性能优良,而且几乎没有焊接缺陷;另一方面飞机中心翼盒使用的材料是很难用熔焊焊接的7000系列铝合金,结构中需要长的线性焊缝并要求尽可能小的焊接应力和变形。所以、EADS中心针对搅拌摩擦焊技术采取了如下步骤进行研究∶(1)证明厚度为10mm的7000系列挤压铝合金型材搅拌摩擦焊的可行性,开发合适的焊接工艺方法;(2)在ESAB公司生产的半自动焊接设备上研究搅拌摩擦焊工艺方法的再现性和进一步改进与提高;(3)制作1500mm长的搅拌摩擦焊试验件;惠州搅拌摩擦焊气动夹具
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