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摩擦焊接用什麼材料好

發布時間:2023-06-01 15:28:00

A. 鋁合金怎麼焊接最好

氧化還原。。。

B. 什麼叫摩擦焊接阿

在壓力作用下,通過待焊工件的摩擦界面及其附近溫度升高,材料的變形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎,伴隨著材料產生塑性流變,通過界面的分子擴散和再結晶而實現焊接的固態焊接方法。

摩擦焊通常由如下四個步驟構成:1、機械能轉化為熱能;2、材料塑性變形;3、熱塑性下的鍛壓力;4、分子間擴散再結晶。

摩擦焊相較傳統熔焊最大的不同點在於整個焊接過程中,待焊金屬獲得能量升高達到的溫度並沒有達到其熔點,即金屬是在熱塑性狀態下實現的類鍛態固相連接。

相對傳統熔焊,摩擦焊具有焊接接頭質量高——能達到焊縫強度與基體材料等強度,焊接效率高、質量穩定、一致性好,可實現異種材料焊接等。

摩擦焊技術經過長年的發展,已經發展出很多種摩擦焊接的分類:包括慣性摩擦焊、徑向摩擦焊、線性摩擦焊、軌道摩擦焊、攪拌摩擦焊等。

關於傳統摩擦焊的定義:利用焊件表面相互摩擦所產生的熱,使端面達到熱塑性狀態,然後迅速頂鍛,完成焊接的一種壓焊方法。

C. 焊接性能最好的材料

焊接性能好的材料也是要看母體的材料,應該表達就是說什麼樣的焊接材料性能比較優異和通用性比較廣,針對這個我可以回答你以下幾點
1、如果母體是鑄鐵,通用性廣並且抗裂性能好的就是WEWELDING777鑄鐵焊條,不同於308常規焊接灰口鑄鐵,408焊接球磨鑄鐵,這種WEWELDING777是適合幾乎所有的鑄鐵件包括常見的灰口鑄鐵,球磨鑄鐵,冷凌鑄鐵等。
2、如果母體是碳鋼或者合金鋼,不管是高碳鋼,還是高合金鋼,都可以選用通用性比較廣的就用一種焊條WEWELDING600焊條焊接材料焊接。
3、如果母體是鋁合金,不管是什麼牌號的比如純鋁,6061,5052的鋁合金都可以用這種WEWELDING555的鋁電焊條焊接,通用性比較廣。

D. 摩擦焊的特點

焊接後焊接處強度等於或大於母材!

省人工,省電,高效,成本低。

E. 銅和鋁怎樣焊接需要什麼焊接材料

銅與鋁焊接,屬於異種金屬焊接。可以用:摩擦焊;爆炸焊;火焰氣焊釺焊;擴散焊;手弧焊幾種焊接工藝焊接。
用烙鐵+焊錫絲軟釺焊,掛錫和熔錫的方法焊接銅鋁,這種方法成型不好。沒有強度,由於錫的熔點低又不能焊接在高溫工作下的工件,此種工藝只適合低溫條件下的小工件上使用(只適用於多股銅線和小規格鋁漆包線的焊接),很難應用到其它產品的生產中。
用熔化焊、摩擦焊、冷壓焊、爆炸焊、電子束焊、超聲波焊等焊接方法焊接銅鋁,焊接出來的接頭脆性大,易產生裂紋且焊縫易產生氣孔,焊接起來的工件難免出現斷裂,出現斷裂後就可能使導電體斷路、使管道泄露,所以往往達不到實際生產中要求的效果。
釺焊(通常用火焰釺焊、爐中釺焊和高頻釺焊等)把銅和鋁焊接在一起,通過釺焊工藝把釺料作為中間介質把銅和鋁焊接在一起(實際上是發生冶金反應,釺料通過毛細作用滲入銅材和鋁材分子結構中),焊接後接頭成型較好,抗拉抗剪性能及導電性耐腐蝕性好,是目前常用的銅鋁焊接方法之一。
手弧焊用與鋁母材匹配的鋁合金焊條,焊條偏向於鋁側,厚度較大開J型坡口。根據銅鋁具體厚度適當預熱處理,對焊接技術要求較高,一般不推薦使用。

F. 耐磨鋼焊接用什麼焊條效果比較好

1、用抄耐磨鋼焊條襲最好,用不銹鋼焊條也是可以的。

2、耐磨鋼是指耐磨損性能強的鋼鐵材料的總稱,耐磨鋼是當今耐磨材料中用量最大的一種。

3、不銹鋼焊條可分為鉻不銹鋼焊條和鉻鎳不銹鋼焊條,這兩類焊條中凡符合國標的,均按國標GB/T983-1995規定考核。鉻不銹鋼具有一定的耐蝕(氧化性酸、有機酸、氣蝕)耐熱和耐蝕性能。通常被選作電站、化工、石油等設備材料。

但鉻不銹鋼一般情況下可焊性較差,應注意焊接工藝、熱處理條件及選用合適的電焊條。鉻鎳不銹鋼焊條具有良好耐腐蝕性和抗氧化性,廣泛應用於化工、化肥、石油、醫療機械製造。為防止由於加熱而產生睛間腐蝕,焊接電流不宜太大,比碳鋼焊條較少20%左右,電弧不宜過長,層間快冷,以窄焊道為宜。

G. 空分冷箱上的鋼鋁接頭到底是爆炸焊好還是摩擦焊好

當然是摩擦焊鋼鋁接頭好了,理由如下:
(1)摩擦焊僅包含不銹鋼和鋁兩種材質,而爆炸焊通常是由四到五種材質重疊後爆炸而成,長期使用後,爆炸焊部分材質有可能會和介質起原電池反應的;
(2)摩擦焊通常都是採用棒料或鍛件毛胚,而爆炸焊通常都是採用板材,從材料成本上比雖然摩擦焊成本要高,但是從材料各項應力參數以及韌性來看的話,棒料和鍛件要比板材好太多了。這也是為什麼大部分工況苛刻的金屬壓力容器都要求管口的法蘭型式優先選用帶頸對焊法蘭而不是板材平焊法蘭的原因。
(3)摩擦焊的鋼鋁接頭由於端面長度較長,現場和管道對接焊接時升溫較慢,所以焊接難度較低,而爆炸焊的鋼鋁接頭由於是用幾種板材重疊後爆炸而成,考慮到控製成本,通常板材重疊後的厚度都不會很厚,這也是為什麼市場上賣的爆炸焊鋼鋁接頭的端面長度都很短的根本原因。因為如果要求爆炸焊鋼鋁接頭的端面長度做的和摩擦焊一樣長,那爆炸焊整個的成本肯定是比摩擦焊還要高的。
另外,鑒於鋼鋁兩種材質不同的熔點,鋼鋁接頭摩擦焊中如何能使兩種材質充分的熱熔合不光是摩擦焊工藝的問題,其實裡面也是有很多的技術和經驗參數的。這也是為什麼國內許多大項目到現在不管是空分行業還是航天行業,只要是使用工況稍微一苛刻時,就舍棄國產摩擦焊鋼鋁接頭優先使用進口摩擦焊鋼鋁接頭的原因了。

H. 摩擦焊接技術的特點有哪些

摩擦焊接技術的特點x0dx0a⑴固態焊接x0dx0a摩擦焊接過程中,被焊材料通常不熔化,仍處於固相狀態,焊合區金屬為鍛造組織(圖5-4)。與熔化焊接相比,在焊接接頭的形成機制和性能方面,存在著顯著區別。首先,摩擦焊接頭不產生與熔化和凝固冶金有關的一些焊接缺陷和焊接脆化現象,如粗大的柱狀晶、偏析、夾雜、裂紋和氣孔等;其次,軸向壓力和扭矩共同作用於摩擦焊接表面及其近區,產生了一些力學冶金效應,如晶粒細化、組織緻密、夾雜物彌散分布,以及摩擦焊接表面的「自清理」作用等;再者,摩擦焊接時間短,熱影響區窄,熱影響區組織無明顯粗化。上述三方面均有利於獲得與母材等強的焊接接頭。這一特點是決定摩擦焊接頭具有優異性能缺山的關鍵因素。x0dx0a⑵廣泛的工藝適應性x0dx0a 上述特點亦決定了摩擦焊接對被焊材料具有廣泛的工藝適應性。除傳統的金屬材料外,還可焊接粉未合金、復合材料、功能材料、難熔材料等新型材料,並且特別適合於異種材料,如鋁—銅、銅—鋼、高速鋼—碳鋼、高溫合金—碳鋼等的焊接,甚至陶瓷—金屬、硬伏頃中質合金—碳鋼、鎢銅粉末合金—銅等性能差異非常大的異種材料亦可採用摩擦焊接方法連接。因此,為了降低結構成本或充分發揮不同材料各自性能優勢而採用異種材料結構時,摩擦焊接是解決連接問題的優選途徑之一。對某些新材料,如高性能航空發動機轉子部件採用的U700高鋁高鈦鎳基合金和飛機起落架採用的AISI4340(300M)超高強鋼等,由於合金元素含量較高,採用熔化焊接可能在焊接或焊後熱處理過程中產生裂紋,熔焊焊接性較差,而摩擦焊接已被確認為是焊接這類材料最可靠的焊接方法。x0dx0a 摩擦焊接還具有廣泛的結構尺寸和接頭形式適應性。現有的摩擦焊機可以焊接截面積為1~161 000 mm2的中碳鋼工件。可用於管對管、棒對棒、棒對管、棒(管)對板的焊接,也可將管和棒焊接到底盤及突出部位,在任何位置都可以實現准確定位。x0dx0a⑶焊接過程可靠性高x0dx0a 摩擦焊接過程完全由焊接設備控制,人為因素影響很小。焊接過程中所需控制的焊接參數較少,只有壓力、時間、速度和位移。特別對國外廣泛採用的慣性摩擦焊接,當飛輪轉速被設定時,實際上只需控制軸向壓力一個參數,易於實現焊接過程和焊接參數的自動控制,以及焊接設備的自動化,從而使焊接乎友操作十分簡便,焊機運行和焊接質量的可靠性、重現性大大提高。將計算機技術引入到摩擦焊接過程式控制制中,對焊接參數進行實時檢測與閉環控制,可進一步提高摩擦焊接過程的控制精度與可靠性。摩擦壓力控制精度可達±0.3MPa,主軸轉速控制精度可達±0.1%。x0dx0a⑷焊件尺寸精度較高x0dx0a 由於摩擦焊接為固態連接,其加熱過程具有能量密度高、熱輸入速度快以及沿整個摩擦焊接表面同步均勻加熱等特點,故焊接變形較小。在保證焊接設備具有足夠大的剛性、焊件裝配定位精確以及嚴格控制焊接參數的條件下,焊件尺寸精度較高。焊接接頭的長度公差和同軸度可控制在±0.25 mm左右。x0dx0a⑸高效x0dx0a 據美國G.E.公司(即通用電氣公司)報道[8],採用慣性摩擦焊接TF39航空發動機大截面、薄壁(直徑為610 mm,壁厚為3.8 mm)壓氣機盤時,其焊接循環時間僅需3 s左右;美國HUGHES(休斯)公司焊接高強度、大截面石油鑽桿(直徑127 mm,壁厚為15 mm)的焊接循環時間也只需15 s左右。一般說來,摩擦焊接的生產效率要比其它焊接方法高一倍至一百倍,非常適合於大批量生產。若配備有自動上下料及焊前、焊後輔助工序的機械化裝置,生產效率會進一步提高。x0dx0a⑹低耗x0dx0a 摩擦焊接不需要特殊的焊接電源,所需能量僅為傳統焊接工藝的20%左右,亦不需要填加其它消耗材料,如焊條、焊劑、電極、保護氣體等,因此是一種節能、低耗的連接工藝。x0dx0a⑺清潔x0dx0a 摩擦焊接過程中不產生火花、飛濺、煙霧、弧光、高頻和有害氣體等對環境產生影響的污染源,是一種清潔的生產工藝。x0dx0a 另外,摩擦焊接還具有易於操作、對焊接面要求不高等優點。其局限性是受被焊零件形狀的限制,即摩擦副中一般至少要求一個零件是旋轉件。目前主要用於圓柱形軸心對稱零件的焊接。但近期研究的相位控制摩擦焊接、線性摩擦焊接、攪拌摩擦焊接等成功地解決了軸心不對稱且具有相位要求的非圓柱形構件乃至板件對接等焊接問題,進一步擴大了摩擦焊接的應用范圍。x0dx0a 總之,摩擦焊接是一種優質、高效、低耗、清潔的先進焊接製造工藝,在高新技術產業和傳統產業部門具有巨大的技術潛力和廣闊的市場應用前景。通過與計算機、信息處理、軟體、自動控制、過程模擬、虛擬製造等高技術的緊密結合,摩擦焊接正在以高新技術面貌展現在人們面前。

I. 摩擦焊接的優缺點有哪些

優點:

1、快速、靈活;

2、焊接過程穩定並且可復驗;

3、焊接質量優異,不必版依賴熟練焊工權;

4、可將准備工作量降到最低;

5、無需焊劑或保護氣體;

6、對環境有利,不會產生焊接煙氣或其它氣體。

缺點:

靠工件旋轉實現,焊接非圓截面較困難。盤狀工件及薄壁管件,由於不易夾持也很難焊接。受焊機主軸電機功率的限制,目前摩擦焊可焊接的最大截面為20000mm2。摩擦焊機一次性投資費用大,適於大批量生產。

J. 鋁合金攪拌摩擦焊接應用現狀與發展趨勢

一、概述

1991年英國焊接研究所(TWI)發明了攪拌摩擦焊(FSW),從此以後,基於這種固相連接技術的明顯優越性,例如:優良的接頭力學生能,不需要填充焊接材料,沒有焊接煙法和飛濺,很少的焊前准備和焊接變形等,在世界范圍內的國際合和中開展了大量的研究和開發工作。另外,攪拌摩擦焊鋁合金材料都能焊接,如應用於航空、航天領域的2000系列、5000系列和7000系列高強鋁合金,也可以利用這種先進的焊接方法得到高質量的連接。英國焊接研究所的Dave NICHOLAS訂為,攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法,它的出現將使鋁合金等有色金屬的連接技術發生革命性的進步。

2002年4月,北京航空製造工程研究所與英國焊接研究所(TWI)關於攪拌摩擦焊專利技術正式簽約,並且取得了攪拌摩擦焊專利技術的獨占性二級許可授予權,為中國市場開啟了攪拌摩擦焊技術的研究、開發以及大規模工業化應用之門。

二、鋁合金攪拌摩擦焊的應用現狀

攪拌摩擦焊技術擁有諸多獨特的優點,對於輕合金材料(如鋁、銅、鎂、鋅等)的連接在焊接方法、力學性能和生產效率上具有其他焊接方法不可比擬的優越性。攪拌摩擦焊是一種固相連接方法,焊縫接頭具有優良的力學性能和小的焊接變形,焊接過程中不需要添加保護氣和焊絲,沒有熔化、煙塵、飛濺及弧光,是一種環保型的新型連接技術。實際情況也的確如此,在FSW技術問世後的短短幾年內,在焊接機理、適用材料、焊接設備以及工程化應用方面均取得了很大的進展。攪拌摩擦焊技術最初主要用於解決鋁合金、鎂合金及鋅合金等材料的焊接。關於攪拌摩擦焊工藝的特點和應用等,英國焊接研究所進行了較多的研究,關於1993年、1995年申請了世界范圍內的專利保護遲嫌。目前,該所主要是與航空、航天、船舶、高速列車及汽車等焊接設備製造廠和國際性的大公司聯合,以團體贊助或合作的形式(TWI的GSP項目)研究、開發攪拌摩擦焊技術,不斷擴大其應用范圍。

目前由工業企業贊助的研究項目包括:大厚度鋁合金的攪拌摩擦焊、鋼的攪拌摩擦焊、鈦合金的攪拌摩擦焊、汽車輕型構件的攪拌摩擦焊等。美國的愛迪生焊接研究所(EWI)與TWI密切協作,也在進行FSW工藝的研究。美國的洛克希德。馬丁航空航天公司、馬歇樂航天飛行中心、美國海軍研究年、Dartmuth大學、德國的Stuttgart大學、澳大利亞的Adelaide大學及澳大利亞焊接研究所等都有從不同的角度對攪拌摩擦焊進行了專門研究。

1 鋁合金攪拌摩擦焊在航空航天領域中的應用隨著攪拌摩擦焊的研究進一步走向深入,攪拌摩擦焊設備也逐漸從試驗室走向商用。TWI應用此技術為波音公司生產了3個2000系列鋁合金太空梭燃料箱;美國洛克希德。馬丁公司、波音-麥道公司、洛克韋樂集團、愛迪生焊接研究所等多家機構目前正在致力於攪拌摩擦焊接的研究、應用評估和開發。在航空航天領域適於用FSW技術焊接的結構包括:軍用或民用飛機的蒙皮、航天器中的低溫燃料箱,航空器油箱、軍用機的副油箱、軍用或科技探測火箭等;美國洛克希德。馬丁航空航天公司用該技術焊接了太空梭外部儲存液態氧的低溫容器;在馬歇樂航天飛行中心,也已用該技術焊接了大型圓筒形容器。

Boeing公司投資幾百萬美元,製造了用於Delta運載火箭的大型低溫燃料容器的大型專用鉛慧攪拌摩擦焊機,BAE空中客車公司正在對FSW技術進行方法、性能和可行性驗證,目的是用來生產中型和大型商用客機,所採用的攪拌摩擦焊機由地處合利伐克斯的GRAWFORD-SWIFT公司製造,據說是歐洲功率的焊機。美國ECLIPSE(月蝕)航空公司將利用FSW來製造一架10.86 m長、翼展11.88 m的中型飛機。公司估計,採用FSW可以將機身壁板上的加強肋、框架的裝配時間減少80%,使飛機成本降低為83.7萬美元。此飛機的主要結構件、蒙皮等全部採用國際上最新的連接技術――攪拌摩擦焊技術製造,客機的機身基本上全部利用攪拌摩擦焊製造,其中包括飛機蒙皮、翼肋、弦狀支撐、飛機地板以及結構件的裝配等。

攪拌摩擦焊的應用主要用來提高生產效率和降低製造成本,會對航空結構件的攪拌摩擦焊工藝是由TWI與美國ALCOA公司聯合進行試驗開發,然後應用碼激手於ECLIPSE500型飛機結構件的焊接。公司在2000年9月通過了飛機安全委員會的初步設計評估和認證,2001年6月確定攪拌摩擦焊的飛機製造中的可行性,2001年開始製造攪拌摩擦焊飛機結構件,2002年6月首飛,並在6月29日~7月1日向公眾展示了這種新型飛機的目前已經有上百家客戶爭相訂購這種新型的謙價、切能的商務飛機,該種飛機預計2003年8月進行飛行認證,在2003年8月交會用戶使用。

2 鋁合金攪拌摩擦焊在船舶製造領域中的應用目前,基於攪拌摩擦焊在焊接方法、力學性能、製造成本以及環境等方面的巨大優越性和潛在的工業應用前景,在船舶製造領域里,攪拌摩擦焊得到了深入細致的研究和開發。船舶製造不僅要求速度的增加,而且要求單位價格載荷性能的提高,所以艦艇製造要盡可能的鋁合金材料來降低船舶重量。但鋁合金材料的傳統連接方法為鉚釘連接和弧焊連接,鉚接增加了製造時間、人力和物料的使用量,而鋁合金熔焊時容易產生變形、缺陷及煙塵等,也限制了弧焊在鋁合金構件上的使用,所以隨著攪拌摩擦焊技術的發展,用攪拌摩擦焊來實現高集成度的預成型模塊化製造來代替傳統的船舶來板-加強件結構的製造,是船舶製造技術發展的必然和革命性的進步。

攪拌摩擦焊在船舶輕合金預成形結構件上的應用,在外觀、重量、性能、成本以及製造時間上具有明顯的優越性,不僅可以用於船舶輕合金結構件的製造,還可以用於現場裝配,為現代船舶製造提供了新的連接方法通知攪拌摩擦焊代替熔焊實現輕合金結構件的製造,是現代焊接技術發展的又一次飛躍。

FSW技術在船舶製造、海洋工業和宇航工業中有廣泛的應用前景,適於用FSW技術焊接的結構包括:甲板、壁板、隔板等板材的拼焊、鋁擠壓件的焊接、船體和加強件的焊接、直升機降落平台的焊接等。目前已用該技術焊接快艇中上長為20 m的鋁合金結構件,焊縫總長度超過500 km.

三、鋁合金攪拌摩擦焊的發展趨勢

在中國,北京航空製造工程研究所和英國TWI的攪拌試探焊技術合作中心――中國攪拌摩擦焊中心在攪拌摩擦焊的基礎方法研究,材料應用研究、開發,攪拌摩擦焊設備的設計、製造和銷售等方面,都取得很大的進展。

(1)目前,中心正在針對攪拌摩擦焊在航天火箭筒體製造,航空飛機框架、蒙皮和結構間的攪拌摩擦焊製造,船舶輕合金製造以及高速列車的鋁合金型材的快速製造等方面正在展開全面的研究和工程攻關。另外,在承攬國防科研和總裝課題的同時,還加強了和企業、大學的橫向聯合及技術合作。

(2)在攪拌摩擦焊設備的製造方面已經設計出3大類6類種形式的攪拌摩擦焊設備,並且在2003年3月為哈爾濱工業大學和華東船舶工業學院製造交付了2台專業化的攪拌摩擦焊設備。

(3)在工程應用方面,鋁合金攪拌摩擦焊將在輸變電、高速列車、新一代戰斗機及新型運載火箭等方面首先得到應用。

四、結語

攪拌摩擦焊作為一種新型的焊接技術將對鋁合金等輕合金材料的連接製造產生革命性的影響,基於這種連接技術在焊接方法的突破,預計攪拌摩擦焊技術將對飛機、火箭、高速列車、導彈快艇、全鋁合金戰車等軍、民品的設計和製造基線產生根本上的變革。

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