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摩擦焊接用什么材料好

发布时间:2023-06-01 15:28:00

A. 铝合金怎么焊接最好

氧化还原。。。

B. 什么叫摩擦焊接阿

在压力作用下,通过待焊工件的摩擦界面及其附近温度升高,材料的变形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎,伴随着材料产生塑性流变,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。

摩擦焊通常由如下四个步骤构成:1、机械能转化为热能;2、材料塑性变形;3、热塑性下的锻压力;4、分子间扩散再结晶。

摩擦焊相较传统熔焊最大的不同点在于整个焊接过程中,待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点,即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。

相对传统熔焊,摩擦焊具有焊接接头质量高——能达到焊缝强度与基体材料等强度,焊接效率高、质量稳定、一致性好,可实现异种材料焊接等。

摩擦焊技术经过长年的发展,已经发展出很多种摩擦焊接的分类:包括惯性摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊、轨道摩擦焊、搅拌摩擦焊等。

关于传统摩擦焊的定义:利用焊件表面相互摩擦所产生的热,使端面达到热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接的一种压焊方法。

C. 焊接性能最好的材料

焊接性能好的材料也是要看母体的材料,应该表达就是说什么样的焊接材料性能比较优异和通用性比较广,针对这个我可以回答你以下几点
1、如果母体是铸铁,通用性广并且抗裂性能好的就是WEWELDING777铸铁焊条,不同于308常规焊接灰口铸铁,408焊接球磨铸铁,这种WEWELDING777是适合几乎所有的铸铁件包括常见的灰口铸铁,球磨铸铁,冷凌铸铁等。
2、如果母体是碳钢或者合金钢,不管是高碳钢,还是高合金钢,都可以选用通用性比较广的就用一种焊条WEWELDING600焊条焊接材料焊接。
3、如果母体是铝合金,不管是什么牌号的比如纯铝,6061,5052的铝合金都可以用这种WEWELDING555的铝电焊条焊接,通用性比较广。

D. 摩擦焊的特点

焊接后焊接处强度等于或大于母材!

省人工,省电,高效,成本低。

E. 铜和铝怎样焊接需要什么焊接材料

铜与铝焊接,属于异种金属焊接。可以用:摩擦焊;爆炸焊;火焰气焊钎焊;扩散焊;手弧焊几种焊接工艺焊接。
用烙铁+焊锡丝软钎焊,挂锡和熔锡的方法焊接铜铝,这种方法成型不好。没有强度,由于锡的熔点低又不能焊接在高温工作下的工件,此种工艺只适合低温条件下的小工件上使用(只适用于多股铜线和小规格铝漆包线的焊接),很难应用到其它产品的生产中。
用熔化焊、摩擦焊、冷压焊、爆炸焊、电子束焊、超声波焊等焊接方法焊接铜铝,焊接出来的接头脆性大,易产生裂纹且焊缝易产生气孔,焊接起来的工件难免出现断裂,出现断裂后就可能使导电体断路、使管道泄露,所以往往达不到实际生产中要求的效果。
钎焊(通常用火焰钎焊、炉中钎焊和高频钎焊等)把铜和铝焊接在一起,通过钎焊工艺把钎料作为中间介质把铜和铝焊接在一起(实际上是发生冶金反应,钎料通过毛细作用渗入铜材和铝材分子结构中),焊接后接头成型较好,抗拉抗剪性能及导电性耐腐蚀性好,是目前常用的铜铝焊接方法之一。
手弧焊用与铝母材匹配的铝合金焊条,焊条偏向于铝侧,厚度较大开J型坡口。根据铜铝具体厚度适当预热处理,对焊接技术要求较高,一般不推荐使用。

F. 耐磨钢焊接用什么焊条效果比较好

1、用抄耐磨钢焊条袭最好,用不锈钢焊条也是可以的。

2、耐磨钢是指耐磨损性能强的钢铁材料的总称,耐磨钢是当今耐磨材料中用量最大的一种。

3、不锈钢焊条可分为铬不锈钢焊条和铬镍不锈钢焊条,这两类焊条中凡符合国标的,均按国标GB/T983-1995规定考核。铬不锈钢具有一定的耐蚀(氧化性酸、有机酸、气蚀)耐热和耐蚀性能。通常被选作电站、化工、石油等设备材料。

但铬不锈钢一般情况下可焊性较差,应注意焊接工艺、热处理条件及选用合适的电焊条。铬镍不锈钢焊条具有良好耐腐蚀性和抗氧化性,广泛应用于化工、化肥、石油、医疗机械制造。为防止由于加热而产生睛间腐蚀,焊接电流不宜太大,比碳钢焊条较少20%左右,电弧不宜过长,层间快冷,以窄焊道为宜。

G. 空分冷箱上的钢铝接头到底是爆炸焊好还是摩擦焊好

当然是摩擦焊钢铝接头好了,理由如下:
(1)摩擦焊仅包含不锈钢和铝两种材质,而爆炸焊通常是由四到五种材质重叠后爆炸而成,长期使用后,爆炸焊部分材质有可能会和介质起原电池反应的;
(2)摩擦焊通常都是采用棒料或锻件毛胚,而爆炸焊通常都是采用板材,从材料成本上比虽然摩擦焊成本要高,但是从材料各项应力参数以及韧性来看的话,棒料和锻件要比板材好太多了。这也是为什么大部分工况苛刻的金属压力容器都要求管口的法兰型式优先选用带颈对焊法兰而不是板材平焊法兰的原因。
(3)摩擦焊的钢铝接头由于端面长度较长,现场和管道对接焊接时升温较慢,所以焊接难度较低,而爆炸焊的钢铝接头由于是用几种板材重叠后爆炸而成,考虑到控制成本,通常板材重叠后的厚度都不会很厚,这也是为什么市场上卖的爆炸焊钢铝接头的端面长度都很短的根本原因。因为如果要求爆炸焊钢铝接头的端面长度做的和摩擦焊一样长,那爆炸焊整个的成本肯定是比摩擦焊还要高的。
另外,鉴于钢铝两种材质不同的熔点,钢铝接头摩擦焊中如何能使两种材质充分的热熔合不光是摩擦焊工艺的问题,其实里面也是有很多的技术和经验参数的。这也是为什么国内许多大项目到现在不管是空分行业还是航天行业,只要是使用工况稍微一苛刻时,就舍弃国产摩擦焊钢铝接头优先使用进口摩擦焊钢铝接头的原因了。

H. 摩擦焊接技术的特点有哪些

摩擦焊接技术的特点x0dx0a⑴固态焊接x0dx0a摩擦焊接过程中,被焊材料通常不熔化,仍处于固相状态,焊合区金属为锻造组织(图5-4)。与熔化焊接相比,在焊接接头的形成机制和性能方面,存在着显著区别。首先,摩擦焊接头不产生与熔化和凝固冶金有关的一些焊接缺陷和焊接脆化现象,如粗大的柱状晶、偏析、夹杂、裂纹和气孔等;其次,轴向压力和扭矩共同作用于摩擦焊接表面及其近区,产生了一些力学冶金效应,如晶粒细化、组织致密、夹杂物弥散分布,以及摩擦焊接表面的“自清理”作用等;再者,摩擦焊接时间短,热影响区窄,热影响区组织无明显粗化。上述三方面均有利于获得与母材等强的焊接接头。这一特点是决定摩擦焊接头具有优异性能缺山的关键因素。x0dx0a⑵广泛的工艺适应性x0dx0a 上述特点亦决定了摩擦焊接对被焊材料具有广泛的工艺适应性。除传统的金属材料外,还可焊接粉未合金、复合材料、功能材料、难熔材料等新型材料,并且特别适合于异种材料,如铝—铜、铜—钢、高速钢—碳钢、高温合金—碳钢等的焊接,甚至陶瓷—金属、硬伏顷中质合金—碳钢、钨铜粉末合金—铜等性能差异非常大的异种材料亦可采用摩擦焊接方法连接。因此,为了降低结构成本或充分发挥不同材料各自性能优势而采用异种材料结构时,摩擦焊接是解决连接问题的优选途径之一。对某些新材料,如高性能航空发动机转子部件采用的U700高铝高钛镍基合金和飞机起落架采用的AISI4340(300M)超高强钢等,由于合金元素含量较高,采用熔化焊接可能在焊接或焊后热处理过程中产生裂纹,熔焊焊接性较差,而摩擦焊接已被确认为是焊接这类材料最可靠的焊接方法。x0dx0a 摩擦焊接还具有广泛的结构尺寸和接头形式适应性。现有的摩擦焊机可以焊接截面积为1~161 000 mm2的中碳钢工件。可用于管对管、棒对棒、棒对管、棒(管)对板的焊接,也可将管和棒焊接到底盘及突出部位,在任何位置都可以实现准确定位。x0dx0a⑶焊接过程可靠性高x0dx0a 摩擦焊接过程完全由焊接设备控制,人为因素影响很小。焊接过程中所需控制的焊接参数较少,只有压力、时间、速度和位移。特别对国外广泛采用的惯性摩擦焊接,当飞轮转速被设定时,实际上只需控制轴向压力一个参数,易于实现焊接过程和焊接参数的自动控制,以及焊接设备的自动化,从而使焊接乎友操作十分简便,焊机运行和焊接质量的可靠性、重现性大大提高。将计算机技术引入到摩擦焊接过程控制中,对焊接参数进行实时检测与闭环控制,可进一步提高摩擦焊接过程的控制精度与可靠性。摩擦压力控制精度可达±0.3MPa,主轴转速控制精度可达±0.1%。x0dx0a⑷焊件尺寸精度较高x0dx0a 由于摩擦焊接为固态连接,其加热过程具有能量密度高、热输入速度快以及沿整个摩擦焊接表面同步均匀加热等特点,故焊接变形较小。在保证焊接设备具有足够大的刚性、焊件装配定位精确以及严格控制焊接参数的条件下,焊件尺寸精度较高。焊接接头的长度公差和同轴度可控制在±0.25 mm左右。x0dx0a⑸高效x0dx0a 据美国G.E.公司(即通用电气公司)报道[8],采用惯性摩擦焊接TF39航空发动机大截面、薄壁(直径为610 mm,壁厚为3.8 mm)压气机盘时,其焊接循环时间仅需3 s左右;美国HUGHES(休斯)公司焊接高强度、大截面石油钻杆(直径127 mm,壁厚为15 mm)的焊接循环时间也只需15 s左右。一般说来,摩擦焊接的生产效率要比其它焊接方法高一倍至一百倍,非常适合于大批量生产。若配备有自动上下料及焊前、焊后辅助工序的机械化装置,生产效率会进一步提高。x0dx0a⑹低耗x0dx0a 摩擦焊接不需要特殊的焊接电源,所需能量仅为传统焊接工艺的20%左右,亦不需要填加其它消耗材料,如焊条、焊剂、电极、保护气体等,因此是一种节能、低耗的连接工艺。x0dx0a⑺清洁x0dx0a 摩擦焊接过程中不产生火花、飞溅、烟雾、弧光、高频和有害气体等对环境产生影响的污染源,是一种清洁的生产工艺。x0dx0a 另外,摩擦焊接还具有易于操作、对焊接面要求不高等优点。其局限性是受被焊零件形状的限制,即摩擦副中一般至少要求一个零件是旋转件。目前主要用于圆柱形轴心对称零件的焊接。但近期研究的相位控制摩擦焊接、线性摩擦焊接、搅拌摩擦焊接等成功地解决了轴心不对称且具有相位要求的非圆柱形构件乃至板件对接等焊接问题,进一步扩大了摩擦焊接的应用范围。x0dx0a 总之,摩擦焊接是一种优质、高效、低耗、清洁的先进焊接制造工艺,在高新技术产业和传统产业部门具有巨大的技术潜力和广阔的市场应用前景。通过与计算机、信息处理、软件、自动控制、过程模拟、虚拟制造等高技术的紧密结合,摩擦焊接正在以高新技术面貌展现在人们面前。

I. 摩擦焊接的优缺点有哪些

优点:

1、快速、灵活;

2、焊接过程稳定并且可复验;

3、焊接质量优异,不必版依赖熟练焊工权;

4、可将准备工作量降到最低;

5、无需焊剂或保护气体;

6、对环境有利,不会产生焊接烟气或其它气体。

缺点:

靠工件旋转实现,焊接非圆截面较困难。盘状工件及薄壁管件,由于不易夹持也很难焊接。受焊机主轴电机功率的限制,目前摩擦焊可焊接的最大截面为20000mm2。摩擦焊机一次性投资费用大,适于大批量生产。

J. 铝合金搅拌摩擦焊接应用现状与发展趋势

一、概述

1991年英国焊接研究所(TWI)发明了搅拌摩擦焊(FSW),从此以后,基于这种固相连接技术的明显优越性,例如:优良的接头力学生能,不需要填充焊接材料,没有焊接烟法和飞溅,很少的焊前准备和焊接变形等,在世界范围内的国际合和中开展了大量的研究和开发工作。另外,搅拌摩擦焊铝合金材料都能焊接,如应用于航空、航天领域的2000系列、5000系列和7000系列高强铝合金,也可以利用这种先进的焊接方法得到高质量的连接。英国焊接研究所的Dave NICHOLAS订为,搅拌摩擦焊工艺是自激光焊接问世以来最引人注目的焊接方法,它的出现将使铝合金等有色金属的连接技术发生革命性的进步。

2002年4月,北京航空制造工程研究所与英国焊接研究所(TWI)关于搅拌摩擦焊专利技术正式签约,并且取得了搅拌摩擦焊专利技术的独占性二级许可授予权,为中国市场开启了搅拌摩擦焊技术的研究、开发以及大规模工业化应用之门。

二、铝合金搅拌摩擦焊的应用现状

搅拌摩擦焊技术拥有诸多独特的优点,对于轻合金材料(如铝、铜、镁、锌等)的连接在焊接方法、力学性能和生产效率上具有其他焊接方法不可比拟的优越性。搅拌摩擦焊是一种固相连接方法,焊缝接头具有优良的力学性能和小的焊接变形,焊接过程中不需要添加保护气和焊丝,没有熔化、烟尘、飞溅及弧光,是一种环保型的新型连接技术。实际情况也的确如此,在FSW技术问世后的短短几年内,在焊接机理、适用材料、焊接设备以及工程化应用方面均取得了很大的进展。搅拌摩擦焊技术最初主要用于解决铝合金、镁合金及锌合金等材料的焊接。关于搅拌摩擦焊工艺的特点和应用等,英国焊接研究所进行了较多的研究,关于1993年、1995年申请了世界范围内的专利保护迟嫌。目前,该所主要是与航空、航天、船舶、高速列车及汽车等焊接设备制造厂和国际性的大公司联合,以团体赞助或合作的形式(TWI的GSP项目)研究、开发搅拌摩擦焊技术,不断扩大其应用范围。

目前由工业企业赞助的研究项目包括:大厚度铝合金的搅拌摩擦焊、钢的搅拌摩擦焊、钛合金的搅拌摩擦焊、汽车轻型构件的搅拌摩擦焊等。美国的爱迪生焊接研究所(EWI)与TWI密切协作,也在进行FSW工艺的研究。美国的洛克希德。马丁航空航天公司、马歇乐航天飞行中心、美国海军研究年、Dartmuth大学、德国的Stuttgart大学、澳大利亚的Adelaide大学及澳大利亚焊接研究所等都有从不同的角度对搅拌摩擦焊进行了专门研究。

1 铝合金搅拌摩擦焊在航空航天领域中的应用随着搅拌摩擦焊的研究进一步走向深入,搅拌摩擦焊设备也逐渐从试验室走向商用。TWI应用此技术为波音公司生产了3个2000系列铝合金航天飞机燃料箱;美国洛克希德。马丁公司、波音-麦道公司、洛克韦乐集团、爱迪生焊接研究所等多家机构目前正在致力于搅拌摩擦焊接的研究、应用评估和开发。在航空航天领域适于用FSW技术焊接的结构包括:军用或民用飞机的蒙皮、航天器中的低温燃料箱,航空器油箱、军用机的副油箱、军用或科技探测火箭等;美国洛克希德。马丁航空航天公司用该技术焊接了航天飞机外部储存液态氧的低温容器;在马歇乐航天飞行中心,也已用该技术焊接了大型圆筒形容器。

Boeing公司投资几百万美元,制造了用于Delta运载火箭的大型低温燃料容器的大型专用铅慧搅拌摩擦焊机,BAE空中客车公司正在对FSW技术进行方法、性能和可行性验证,目的是用来生产中型和大型商用客机,所采用的搅拌摩擦焊机由地处合利伐克斯的GRAWFORD-SWIFT公司制造,据说是欧洲功率的焊机。美国ECLIPSE(月蚀)航空公司将利用FSW来制造一架10.86 m长、翼展11.88 m的中型飞机。公司估计,采用FSW可以将机身壁板上的加强肋、框架的装配时间减少80%,使飞机成本降低为83.7万美元。此飞机的主要结构件、蒙皮等全部采用国际上最新的连接技术――搅拌摩擦焊技术制造,客机的机身基本上全部利用搅拌摩擦焊制造,其中包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机地板以及结构件的装配等。

搅拌摩擦焊的应用主要用来提高生产效率和降低制造成本,会对航空结构件的搅拌摩擦焊工艺是由TWI与美国ALCOA公司联合进行试验开发,然后应用码激手于ECLIPSE500型飞机结构件的焊接。公司在2000年9月通过了飞机安全委员会的初步设计评估和认证,2001年6月确定搅拌摩擦焊的飞机制造中的可行性,2001年开始制造搅拌摩擦焊飞机结构件,2002年6月首飞,并在6月29日~7月1日向公众展示了这种新型飞机的目前已经有上百家客户争相订购这种新型的谦价、切能的商务飞机,该种飞机预计2003年8月进行飞行认证,在2003年8月交会用户使用。

2 铝合金搅拌摩擦焊在船舶制造领域中的应用目前,基于搅拌摩擦焊在焊接方法、力学性能、制造成本以及环境等方面的巨大优越性和潜在的工业应用前景,在船舶制造领域里,搅拌摩擦焊得到了深入细致的研究和开发。船舶制造不仅要求速度的增加,而且要求单位价格载荷性能的提高,所以舰艇制造要尽可能的铝合金材料来降低船舶重量。但铝合金材料的传统连接方法为铆钉连接和弧焊连接,铆接增加了制造时间、人力和物料的使用量,而铝合金熔焊时容易产生变形、缺陷及烟尘等,也限制了弧焊在铝合金构件上的使用,所以随着搅拌摩擦焊技术的发展,用搅拌摩擦焊来实现高集成度的预成型模块化制造来代替传统的船舶来板-加强件结构的制造,是船舶制造技术发展的必然和革命性的进步。

搅拌摩擦焊在船舶轻合金预成形结构件上的应用,在外观、重量、性能、成本以及制造时间上具有明显的优越性,不仅可以用于船舶轻合金结构件的制造,还可以用于现场装配,为现代船舶制造提供了新的连接方法通知搅拌摩擦焊代替熔焊实现轻合金结构件的制造,是现代焊接技术发展的又一次飞跃。

FSW技术在船舶制造、海洋工业和宇航工业中有广泛的应用前景,适于用FSW技术焊接的结构包括:甲板、壁板、隔板等板材的拼焊、铝挤压件的焊接、船体和加强件的焊接、直升机降落平台的焊接等。目前已用该技术焊接快艇中上长为20 m的铝合金结构件,焊缝总长度超过500 km.

三、铝合金搅拌摩擦焊的发展趋势

在中国,北京航空制造工程研究所和英国TWI的搅拌试探焊技术合作中心――中国搅拌摩擦焊中心在搅拌摩擦焊的基础方法研究,材料应用研究、开发,搅拌摩擦焊设备的设计、制造和销售等方面,都取得很大的进展。

(1)目前,中心正在针对搅拌摩擦焊在航天火箭筒体制造,航空飞机框架、蒙皮和结构间的搅拌摩擦焊制造,船舶轻合金制造以及高速列车的铝合金型材的快速制造等方面正在展开全面的研究和工程攻关。另外,在承揽国防科研和总装课题的同时,还加强了和企业、大学的横向联合及技术合作。

(2)在搅拌摩擦焊设备的制造方面已经设计出3大类6类种形式的搅拌摩擦焊设备,并且在2003年3月为哈尔滨工业大学和华东船舶工业学院制造交付了2台专业化的搅拌摩擦焊设备。

(3)在工程应用方面,铝合金搅拌摩擦焊将在输变电、高速列车、新一代战斗机及新型运载火箭等方面首先得到应用。

四、结语

搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接技术将对铝合金等轻合金材料的连接制造产生革命性的影响,基于这种连接技术在焊接方法的突破,预计搅拌摩擦焊技术将对飞机、火箭、高速列车、导弹快艇、全铝合金战车等军、民品的设计和制造基线产生根本上的变革。

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