摩擦焊最終版復(fù)習(xí)課程

摩擦焊連接原理與工藝小組成員：藍(lán)柳波楊志冠代政貴王倩朱少華陳運(yùn)鵬周卓銳雷丹132摩擦焊原理摩擦焊分類摩擦焊焊接工藝特點(diǎn)及用途主要內(nèi)容一、摩擦焊原理4摩擦焊

摩擦焊是利用工件相對(duì)旋轉(zhuǎn),于接頭處摩擦生熱至高溫塑性狀態(tài)并加壓而獲取焊接頭。摩擦焊原理異種金屬材質(zhì)的焊接機(jī)理比較復(fù)雜，除了犁削-粘合-剪切撕裂現(xiàn)象外，金屬的物理與力學(xué)性能、相互間固溶度及金屬間化和物等在結(jié)合機(jī)理中都會(huì)起作用，焊接時(shí)由于機(jī)械混合和擴(kuò)散作用，在結(jié)合面附近很窄的區(qū)域內(nèi)有可能發(fā)生一定程度的合金化，這一薄層的性能會(huì)對(duì)整個(gè)接頭的性能有重要影響。機(jī)械混合和相互鑲嵌對(duì)結(jié)合也會(huì)有一定作用。這種復(fù)雜性使得異種金屬的摩擦焊接性很難預(yù)料。二、摩擦焊的分類摩擦焊的方法很多，一般根據(jù)焊件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和工藝特點(diǎn)進(jìn)行分類，在實(shí)際生產(chǎn)中，連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊、儲(chǔ)能式摩擦焊、相位控制摩擦焊、慣性摩擦焊和攪拌摩擦焊應(yīng)用的比較普遍。通常所說(shuō)的摩擦焊主要是指連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊、相位控制摩擦焊、慣性摩擦焊和軌道摩擦焊，這些統(tǒng)稱為傳統(tǒng)摩擦焊，它們的共同特點(diǎn)是靠?jī)蓚€(gè)待焊件之間的相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱能。而攪拌摩擦焊、嵌入摩擦焊、第三體摩擦焊和摩擦堆焊，是靠攪拌頭與待焊件之間的相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量而實(shí)現(xiàn)焊接。2025/1/20

連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊是使一個(gè)工件高速旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)工件則以相當(dāng)大的壓力壓向旋轉(zhuǎn)件，使接頭摩擦升溫。當(dāng)加熱到塑性狀態(tài)時(shí)，利用制動(dòng)器或斷電使旋轉(zhuǎn)件停轉(zhuǎn)，同時(shí)保持和增大軸向壓力進(jìn)行頂鍛，直至焊接完成。連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊2025/1/2010儲(chǔ)能式摩擦焊的工藝流程儲(chǔ)能式摩擦焊的工藝

將飛輪和一個(gè)焊件加速到預(yù)定速度，使飛輪與電動(dòng)機(jī)脫開或斷電，同時(shí)使兩工件接觸并加壓，飛輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能，當(dāng)飛輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，加壓頂鍛，完成焊接。12慣性摩擦焊

圖3是慣性摩擦焊接示意圖，工件的旋轉(zhuǎn)端被夾持在飛輪里，焊接過(guò)程開始時(shí)首先將飛輪和工件的旋轉(zhuǎn)端加速到一定的轉(zhuǎn)速，然后飛輪與主電機(jī)脫開，同時(shí)，工件的移動(dòng)端向前移動(dòng)，工件接觸后開始摩擦加熱。在摩擦焊加熱過(guò)程中，飛輪受摩擦扭矩的制動(dòng)作用，轉(zhuǎn)速逐漸降低，當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時(shí)，焊接過(guò)程結(jié)束。三、摩擦焊焊接工藝特點(diǎn)及用途優(yōu)點(diǎn)1.接頭的質(zhì)量好且穩(wěn)定（摩擦焊的溫度低于焊件的金屬熔點(diǎn)，熱影響區(qū)小，組織細(xì)密）2.焊接生產(chǎn)率高、成本低（焊接操作簡(jiǎn)單且不需填充金屬，易于自動(dòng)控制，生產(chǎn)率高，設(shè)備簡(jiǎn)單、能耗少。3.適應(yīng)范圍廣（不僅適用于黑色金屬和有色金屬、適用于特種材料、異種材料。4.生產(chǎn)條件好（無(wú)火花、弧光及塵毒，操作方便、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小。5.電能消耗少（為閃光對(duì)焊的1/10~1/15）；工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)但是，摩擦焊也具有如下缺點(diǎn)與局限性：1、對(duì)非圓形截面焊接較困難，所需設(shè)備復(fù)雜；對(duì)盤狀薄零件和薄壁管件，由于不易夾固，施焊也比較困難。2、對(duì)形狀及組裝位置已經(jīng)確定的構(gòu)件，很難實(shí)現(xiàn)摩擦焊接。3、接頭容易產(chǎn)生飛邊，必須焊后進(jìn)行機(jī)械加工。

4、夾緊部位容易產(chǎn)生劃傷或夾持痕跡。5、設(shè)備要求高，一次性投資大。缺點(diǎn)

廣泛用于圓形工件、棒料管子的對(duì)接，東風(fēng)公司主要用于進(jìn)、排氣閥、刀具、拉桿零件等。摩擦焊的用途連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊機(jī)型號(hào)最大頂鍛力（千牛）主軸焊件直徑旋轉(zhuǎn)夾具移動(dòng)夾具夾料長(zhǎng)度(毫米)滑臺(tái)最大行程(毫米)總功率（千瓦）生產(chǎn)率（件/時(shí)）整機(jī)輪廓尺寸長(zhǎng)×寬×高(毫米)重量(噸)備注最高轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）中碳鋼（毫米）夾料長(zhǎng)度（毫米）C2.52530004～1450～20050～42020012100～3202200×195×12502.8小型軸類零件和管類零件等C44025006～1650～20050～42020015100～2502200×195×12503.2小型軸類零件和管類零件等C4Z406006～1650～150503002200×195×12503銅-鋁專用C1010022008～2250～20050～42020015100～2202200×195×12503.5小型軸類零件和管類零件等（限Ф16以下）3050～25050～70031025100～2203000×2800×14504.5中型軸類零件和管類零件等C20200180012～4050～25050～70031028.5100～2003000×2800×14505中型軸類零件和管類零件等C20Z20045012～3550～20050～18031028.5100～2203000×2800×14504.8銅-鋁專用C20L200180012～4050～25050～不限31028.5100～1503000×2800×14505.5長(zhǎng)型軸類零件和管類零件C25250180014～4550～25060～70031032100～1803000×2800×14505.5中型軸類零件和管類零件等（限Ф38以下）C25Z25045014～4050～200501803000×2800×14505.3銅-鋁專用C25L250180014～4550～25060～不限31032100～1203000×2800×14505.8長(zhǎng)型軸類零件和管類零件（限Ф38以下）C30320145016～5050～30070～80032040100～1503400×2900×15006.5中型軸類零件和管類零件等（限Ф40以下）C30Z32038016～4550～20070～20032040100～1203400×2900×15006.2銅-鋁專用C30L320145016～5550～30070～不限3204750～1003400×2900×15006.8長(zhǎng)型軸類零件和管類零件（限Ф40以下）C30A15070016～5550～30070～不限3204750～1503400×2900×15006.5軸瓦專用（限Ф40以下）C40400120025～58（管：40～90）50～350100～12503205580～1204000×2800×22008管類、軸類零件的焊接C50A500120030～60100～380250～140040092.7520～805500×2800×220016.5管類、軸類零件的焊接C63A630100035～63（管：3.5～10）100～380250～1400400112.7520～605500×2800×220016.5管類、軸類零件的焊接C80A8