中山搅拌摩擦焊行业分析

为了降低汽车重量，但不降低汽车刚度，所以汽车用铝中通常添加强化元素（如Mg），在熔化焊接中，由于电弧的焊接温度比较高，所以很容易发生强化合金元素烧失，从而造成焊缝强度以及整车性能降低；而采用搅拌摩擦焊技术，由于焊接温度比较低，所以基本上不存在元素烧失问题；另外，采用搅拌摩擦焊焊接铝合金不会产生热裂纹和液化裂纹等在熔化焊接中经常出现的缺陷。 搅拌摩擦焊技术是一种性能优异、操作简单的机械化连接方法，基于搅拌摩擦焊技术的诸多优点和易于实现自动化和生产的规模化，搅拌摩擦焊技术被认为是焊接铝及其合金的连接方法，在汽车制造工业中有着的应用前景。 铝合金汽车零件的搅拌摩擦焊： 目前，对于搅拌摩擦焊技术在汽车制造业中的应用主要包括以下几个方面得合金车器的缆掉摩擦溢、大型挤压成型件的搅拌摩擦焊拼接、缝合坯料的搅拌厚擦焊接、泡沫铝材的搅拌降蒸焊接以及聚汽车零部件的装配。一次性完成焊接及焊缝整形， 过程高效、焊缝美观。中山搅拌摩擦焊行业分析

一般汽车零部件的FSW焊接 一些典型汽车零件的焊接如图8所示。随着汽车平均用铝量的增大，以及铝制汽车零件的增多，搅拌摩擦焊在汽车工业会得到越来越的应用。如∶发动机和底盘支架、油箱、公共汽车和机场用车辆、汽车篷盖、液压成型管接头、轮箍、摩托车和自行车车架、坯料缝合、空间结构，连接挤压成型管与铸造节点、卡车车体、带有关节的吊车/人员通道、罐车、卡车的起重机构、起重机车、铝合金材质汽车的维修、装甲车、镁或镁/铝焊接。 a 缓冲器的FSW焊接 搅拌摩擦焊焊接过程中需要施加一定的压紧力，尤其是工件厚度、材料不同，需要的机床结构刚度不同，主轴驱动力矩也不同，所以需要根据工件尺寸的厚度、大小、形状等选择不同结构形式的的搅拌摩擦焊设备。揭阳铜和铝搅拌摩擦焊为搅拌鑫擦焊技术在中国市场的开发、推广和工业化应用开启了大门。

搅拌摩擦焊接技术的原理是什么？一个带特殊轴肩和针凸的搅拌工具（搅拌头）高速旋转着插入被焊工件的待焊界面起始处，搅拌工具（搅拌头）和被焊材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，使材料软化发生塑性变形，并释放出塑性变形能量，当搅拌工具（搅拌头）受到驱动沿着待焊界面向前移动时，热塑化的材料由搅拌工具（搅拌头）的前部向后部转移，并且在搅拌工具（搅拌头）轴肩的锻造作用下，实现工件之间的固相连接。这种焊接方式可以达到其他焊接很难达到的高气密性和高焊接强度。因而现在广泛应用到铝挤材料拼焊和铝铸件材料的密封焊接。

试验采用Al-Mg系列5A06铝合金制备对接接头试样，该铝合金具有较高的强度和较好的焊接性。 对MIG焊和FSW试样，首先用两块大平板对接施焊，然后用线切割将对接板件切割为具体试样。 试验表明，MIG焊试样我劳断裂发生在焊缝中心的试样，其疲劳裂纹萌生在气孔缺陷部位。其它试样尽管存在一定气孔缺陷，但由于其应力集中相对较低，对疲劳行为影响不明显，而焊趾部位和在此处的微缺陷是导致疲劳断裂的主要因素。 另外，虽然采用局部点固和双面对称焊接措施控制焊接变形，但所有试样均出现了3.1°~4.8°的角变形。在疲劳拉伸载荷作用下，焊接角变形将产生附加的弯矩作用，并增加焊趾局部的应力集中，从而进一步降低MIG焊接接头疲劳强度。 对焊态FSW对接接头，在搅拌摩擦焊接过程中，搅拌工具肩部要与被焊试板紧密压在一起，工具肩部的搅拌头插入板件对接线处，为保证工具肩部与工件的紧密结合，搅拌头的长度应稍小于焊接板的厚度。 搅拌摩擦焊试样的疲劳强度明显高于MIG焊试样的疲劳强度，FSW的S-N曲线比MIG焊的变化更为平缓。铝合金搅拌摩擦焊接头的冲击韧度比较好，包括冲击力、冲击载荷以及冲击条件下的接头变形。

铝合金材料的搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊几乎可以焊接所有系列的铝合金材料，其中包括以前传统焊接方法认为“不可焊接”的沉淀强化高Q铝合金材料；对于异种材料的连接，搅拌摩擦焊也具有较大的优越性，如搅拌摩擦焊不可以实现2024/6061 以及2024/7075 等不同牌号铝合金材料的焊接、还可以实现铜合金和铝合金等不同种材料的焊接。 经过多年研究，目前搅拌摩擦焊可以焊接厚度为1~150mm的铝合金材料（图2所示为单道焊接的20mm厚的搅拌摩擦焊接头），焊接速度从5mm/s到8000mm/min。 除铝合金外，搅拌摩擦焊在铜合金、镁合金、锌合金、铅合金上的开发应用也取得很大进展；国外资料介绍了铜合金、钛合金结构件和铝基复合材料的搅拌摩擦焊研究也很成功；另外异种材料的搅拌摩擦焊连接，如铝合金与镁合金、铝合金与铜合金等已经取得了成功应用。有力支撑了新型武器装备及工业发展。惠州直销搅拌摩擦焊设备供应

铝合金列车对焊接接头在受到冲击时的変形能力要求比较高，搅拌摩擦焊接技术解决了此需求。中山搅拌摩擦焊行业分析

机器人搅拌摩擦焊接的技术难题一，机器人搅拌摩擦焊接是一个“硬碰硬”的过程。搅拌摩擦焊是一种类似于塑性压力加工的固相焊接技术，与其它熔化焊方法不同，搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头与被焊材料直接接触，并施加焊接作用力（通常大于2kN），使材料塑化并发生塑性变形，这要求机器人的各个运动轴都要承受很大的作用力。实现机器人搅拌摩擦焊的基本条件是机器人负载能力必须很高，通常要求大于500kg，而且对于机器人在高载荷作业条件下的工作稳定性、重复定位精度、空间位置和姿态规划都有很高的要求。目前在国际上这种重载高精度工业机器人只有少数几家企业能够研发出来，这也一定程度上制约了机器人搅拌摩擦焊技术的发展。二，机器人搅拌摩擦焊对于焊接机头的结构设计和功能实现要求非常高，尽量做到轻便、实用。三，需要实现更高程度的智能化焊接，这就意味着在工作过程中，通过各种传感器和闭环控制系统的集成，能够实现焊缝自动识别、焊接路径规划、焊缝跟踪以及恒压力控制。第四，目前比较成熟的高承重工业机器人都是国外研发的，其本体控制系统开放程度有限，如何将工业机器人运动姿态控制、搅拌摩擦焊机头控制、焊接过程传感与实时控制三者有效集成起来也是一个难题。中山搅拌摩擦焊行业分析

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