对于散热器这样大而复杂的铝部件,焊接成为加工制造中Z难的一道工序。由于加工间隙等多方面影响,其钎焊焊缝的一致性很难保证、由于焊后变形等因素,还需留有一定的加工余量。对于密封性能要求较高的液冷散热结构件,要同时做到加工后密封性好且具备定的耐压强度,使用传统的熔焊或是钎焊都比较困难,生产中其废品率一直保持在较高的水平。 新近发明并成功在全世界范围迅速普及的搅拌摩擦焊接(FSW)技术,属于固态焊接技术、具有优异的接头强度,对传统焊接方法难焊和不能焊接的铝、铜、镁等有色合金有很好的适应性;同时、搅拌摩擦焊方法自动化程度很高,焊缝一致性、密封性能优异,因此搅拌摩擦焊技术非常适用于铝或铜质散热器的焊接。解决了散热器行业的焊接难题。现在已经逐渐被越来越多的散热器厂家采用。为汽车、轨道客车、通讯电子等领域提供了技术的成果转化和产业化推广。深圳采购搅拌摩擦焊品牌
通过对6063铝合金搅拌摩擦焊接头的冲击断裂行为进行研究,并结合微观组织等进行对比分析,经试验发现: (1)搅拌摩擦焊接头貝有与母材相近的冲击断裂性能,并旦可以通过改善热影响区的冲击断裂性能进一步提高接头整体性能。 (2)6063 -T651铝合金搅拌摩擦焊接头的冲击断口中有剪切唇和纤维区,而没有放射区,因此6063 -T651铝合金搅拌摩擦焊接头的冲击断裂性能比较好。 (3)搅拌摩擦焊接有助于接头金属的晶粒細化以及强化相的弥散分布,因此改善了接头的塑性变形能力并提高了接头的冲击断裂性能。佛山好的搅拌摩擦焊为电力电子、轨道交通、船舶等领域提供了技术的成果转化和产业化推广。
搅拌摩擦焊作为一种新型的装配制造工艺为飞机制造工程中总成本的降低提供了极大的可能性。进色公司正在探索扩大援拌降擦焊方法在其产品范围中的应用,如商用客机、战斗机和空间飞行器等。日前,对搅拌厚擦焊的研究和试验已经超出了简单的试验验证,且进入了系统化的工程应用开发阶段。对搅拌降擦焊的应用不是简单的连接方法的代替,而是系统级别的结构设计和制造主线的提高和进步,对航字系统的制造提供了一个根本性的变化。 波音公司已经对一个应用搅拌摩擦焊的战斗机零件进行了静态机械性能以及疲劳试验,并且进行了3 行验证。该公司目前正在致力于低成本、小批量、预成型件和机加工件的搅拌摩擦焊、来代替高成本、大型单件零件的制造。由于搅拌摩擦焊容易实现自动化,所以在未来它可以作为经合金结构制造装配的主要方法和关键技术。目前波音公司制作了3件方向舵翼,经过无损检测选择Z佳一件接受内、外表面飞行处理,然后装机试飞,经过6个周期的飞行试验,再检查缺口的发展情况,结果没有发现缺口扩展和失效迹象,进一步首试验验证正在进行中。
目前对搅拌摩擦焊的研究和试验已经超出了简单的非疲劳关键接头的应用研究范围,进入了复杂UI 形状的飞机关键零部件的连接和先进飞行系统的制造阶段。搅拌摩擦焊为改变传统轻合金结构制造、费方法提供了可能,传统的机械紧固装配完全可以被高性能的搅拌摩擦焊装配代替,从而降低了成本。搅拌摩擦焊的主要特点是采用一种非耗损特型搅拌头插入被焊零件的对接处,在待焊工件的连接面旋转、摩擦、挤压,在热机作用的条件下扩散连接形成可靠、致密的金属间固相焊缝。根据试验测量和数字模拟结果,搅拌摩擦焊的焊接温度一般都低于材料的熔点,焊接过程中通过溢头对塑化材料的挤压过渡得到致密的金属间固相治金扩散连接。图2所示是一个典型的搅拌摩擦焊金漆从宏观上可以看出搅拌摩擦焊焊缝存在4个区域。从焊核中心到母材金属分别是∶(a)动态重结晶B (b)热-机影响区;(c)热影响区;(d)母材金属。搅拌摩擦焊可以实现铝、镁、铜、铁、钕等多种合金材料和热塑材料的焊接、特用适合于得合金、铝锂合金、钛合金等航字材料的焊接,可以应用于对接、搭接、丁字形接等多种接头形式。提高了焊接接头的力学性能,消除了熔焊时容易产生的气孔、夹杂、靛固裂纹等多种缺陷。率先开发了大厚度搅拌摩擦焊接装备及焊接工艺。
近些年来,高速铁路在我国发展速度较快,高速列车的制造技术也得到了大力发展,列车车体的制造材料实现了从碳钢到不锈钢、铝合金的转变。 6000系铝合金具有中等强度、优异的成形性和耐蚀性,是目前铝合金车体应用量ZUI大的铝合金,然而, 使用熔化焊方法焊接铝合金,易出现气孔、焊接热 裂纹及软化等焊接缺陷;搅拌摩擦焊与传统熔焊法相比,具有焊接接头外观平整、性能优良、焊后残余应力和变形小,无烟尘、无辐射,不需焊丝、 不需气体保护、节能等优点申,人们在FSW研究和实际应用中已经发现,尽管这种方法本身可以获得高质量的接头,但是焊接工艺参数选取不当会产生焊接缺陷,使接头质量的下降,在这种情况下,实现接头质量的控制和预测是FSW的工业化应用亟待解决的问题。攻关J端技术,为搅拌摩擦焊技术再拓新市场。广东搅拌摩擦焊中心
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在搅拌摩擦焊接头的宏观组织上(图3),可看出搅拌摩擦焊接头由四个区组成,从焊缝中心区域到母材金属分别为∶(a)动态再结晶区(焊核区),(b)热-机影响区,(c)热影响区,(d)母材金属。高质量的焊核部位存在一个致密均匀的“漩涡环”状结构,其外WEI是热-机影响区,此区域材料发生塑性变形和部分再结晶;实际焊接过程中搅拌摩擦焊接头的焊接接头形状会随着材料、搅拌头的形状以及所使用的焊接参数的不同发生明显的变化,焊接中心区域的尺寸一般稍大于特形搅拌棒的直径,但是远小于搅拌头轴肩的直径。 由于搅拌摩擦焊接头是精细的固态锻造组织,其力学性能指标一般接近或优于母材;在搅拌摩擦焊接头的热影响区,硬度指标一般会有一定程度的降低,但可以通过控制焊接热输入,经过热处理和时效,接头会恢复到与母材相近的性能指标。深圳采购搅拌摩擦焊品牌
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