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5种摩擦焊接类型都有那些?它们的应用领域有哪些?

发表时间:2021-04-01 15:50作者:正晨摩擦焊

什么是摩擦焊接?

在分解不同类型之前,让我们定义称为摩擦焊接的固态焊接过程。固态焊接是指不使用外部热量的焊接过程。相反,将外部压力施加到固态以形成焊缝。在摩擦焊接中,待接合的工件相对于彼此旋转。这种运动会产生摩擦,从而加热接触表面上的材料。施加高压力直到焊接周期结束。摩擦焊接可用于连接直径超过100毫米的各种金属(例如钢和铝)条和管。

摩擦焊接如何工作

摩擦焊接的工作原理是遵循摩擦的基本原理。该过程使用摩擦在焊接界面处产生塑性热。例如,钢上产生的摩擦热通常在900-1300摄氏度左右。在达到适当的温度后,将逐渐施加外部压力,直到工件形成永久性的焊接接头。62.jpg

尽管有几种不同的摩擦焊接类型,但是它们都遵循共同的工作原理。首先,将一个工件放置在转子驱动的卡盘中,将另一个保持静止。转子使已安装的工件高速旋转。压力被施加到静止的工件上,使其与旋转的工件接触。当工件接触时,会产生高摩擦力,并在接触的表面上产生大量热量,直到两种材料软化(也称为塑化)。一旦材料达到塑化状态,便会向静态零件施加更高的锻造压力,从而迫使两种材料融合在一起。在零件融合在一起并且界面开始冷却之后,一旦温度降低并且材料重新凝固,转子就会停止运转。

5种摩擦焊接类型

1.惯性摩擦焊接

什么是惯性摩擦焊接惯性摩擦焊接具有固定在卡盘和主轴上的不同尺寸的飞轮。电机连接到主轴以旋转零件。在焊接循环开始时,电机连接到主轴,并将零件旋转到所需的转速。一旦达到所需的速度,就将电机从主轴上断开。根据零件,主轴,卡盘和飞轮的重量,自由旋转部件会产生旋转惯性。此时,将进行如上所述的摩擦焊接过程,利用旋转惯性将零件放在一起时产生摩擦热。了解为什么要将惯性焊接与CNC加工相结合

2.直接驱动摩擦焊接

在此过程中,主轴驱动电机永久固定在主轴上。当两个部件放在一起时,电动机继续驱动旋转部件,从而产生摩擦热。根据定义的CNC程序,随着焊接过程的进行,主轴会持续减速,从而将主轴停在预定位置。当希望在焊接部件之间有特定的方向时,这种类型的摩擦焊接是有益的。

3.线性摩擦焊接

这个过程类似于惯性摩擦焊接。但是,移动的卡盘不会旋转。相反,它以横向运动振荡。在整个过程中,两个工件均保持在压力下。与惯性焊接相比,该过程要求工件具有高剪切强度并涉及更复杂的机械。这种方法的一个好处是它可以连接任何形状的零件(而不仅仅是圆形界面)。

4.搅拌摩擦焊(FSW)

FSW是一种固态连接过程,使用一种非消耗性的工具来连接两个相对的工件。旋转刀具和工件材料之间的摩擦会产生热量,这会导致界面处的区域变软。沿接合线移动工具时,它会将两种金属的软化材料机械混合,并通过工具施加的机械压力锻造焊接界面。FSW用于现代造船,火车和航空航天应用。

5.轨道摩擦焊接

轨道摩擦焊接类似于旋转摩擦焊接,但是两个焊接零件都沿相同的方向和相同的速度旋转,但是它们的轴偏移了最多1/8英寸。随着焊接周期的完成和转速的降低,零件又返回同一轴线,并且在材料重新凝固的同时保持了锻造压力。

应用领域

摩擦焊接可用于 制造更好的工业辊,管和轴。该工艺通常用于制造用于工业打印机,物料搬运设备以及汽车,航空航天,船舶和石油应用的子组件。组件的其他示例包括齿轮,轴管,传动系统,阀门,液压活塞杆,卡车滚轮衬套,泵轴,钻头,连接杆等。

准备开始摩擦焊接了吗?

如果听起来像摩擦焊接可以使您的应用受益,请 与我们联系在我们的对话中,我们可以讨论哪种类型的摩擦焊接可能是您的最佳选择,以及我们是否是惯性焊接您的子组件的最佳选择。


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