对于焊接工艺，你知道多少？——摩擦搅拌焊

对于焊接工艺，你知道多少？——摩擦搅拌焊

摩擦焊在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

搅拌摩擦焊（FSW）

搅拌摩擦焊的原理如图所示。高速旋转的搅拌头扎入被焊工件内，旋转的搅拌针与被焊材料发生摩擦并使其发生塑化，轴肩与工件表面摩擦生热并用于防止塑性状态的材料溢出。在焊接过程中，工件要刚性固定在背部垫板上，搅拌头边高速旋转边沿工件的接缝与工件相对移动，在搅拌头锻压力的作用下形成焊缝，最终实现被焊工件的冶金结合。

优点：

1) 焊接接头热影响区显微组织变化小．残余应力比较低，焊接工件不易变形；

2) 能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接．接头高；

3) 操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高，对作业环境要求低；

4) 无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧化膜，不需要保护气体，成本低；

5) 可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接；

6) 焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等.

缺点：

1) 焊接工件必须刚性固定，反面应有底板；

2) 焊接结束搅拌探头提出工件时，焊缝端头形成一个键孔，并且难以对焊缝进行修补；

3) 工具设计、过程参数和机械性能数据只在有限的合金范围内可得；

4) 在某种情况下，如特殊领域中要考虑腐蚀性能、残余应力和变形时，性能需进一步提高才可实际应用；

5) 对板材进行单道连接时，焊速不是很高；

6) 搅拌头的磨损消耗太快等。

应用范围：

1) 材料方面已成功实现了铝、镁等低熔点金属及合金、铜合金、钛合金、钢铁材料、金属基复合材料以及异种金属（铝/铜、铝/镁、铝/钢等）的焊接。

2) 领域在航空航天、轨道交通、舰船方面得到了广泛应用