铝合金船舶的摩擦搅拌焊接工艺
2219铝合金全焊透搅拌摩擦焊接试验
ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｓ ｄ ｏ ｎ ｅ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｒ ｅ ｅ肋 ｏ ｆ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｅ ｐ ｅ ｎ ｅ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｆ ｉ ｅ ｄ ｂ ｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ ｒ ａ ｙ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｏ ｔ ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ． ｈｅ Ｔ ｄ ｆｅ ｉ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ｏ ｆ ｍ ｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｙ ｆｗ ｏ ｅ Ｍ ｂ ｅ ａ ｄ ｏ ｆｔ ｈ ｒ ｅ ｅ
０ 引言
铝合金在船舶工业得到广泛应用 ， 但—般熔化 焊接方法很 甑壁 免铝 合金焊接气孔、夹渣等缺陷的 产生 ，难以满足船舶设计和制造要求Ⅲ。搅拌摩擦
１ 试验材料和试验设备
全＝ ｌ ： 旱 ｊ 觉 拌摩擦焊接试验焊接试样采用铝合金 ２ ２ １ ９ ． Ｔ ６ ２ ， ２ ２ １ ９ 铝合金在＿ ２ ５ ０ ℃￣ ２ ５ ０ ℃的温度范围 内具有良好的焊接Ｉ 生、抗应力腐蚀Ｉ 生以及优 良的力
２ ２ １ ９ 铝合金全焊透搅拌摩擦焊接试验
孙 倩 ，周 宏２ ，吴在侯 ２
（ １ ． 集美大学 轮机工程学院，福建厦门 ３ ６ １ ０ ２ １ ；２ ． 江苏科技大学 船舶与海 羊工程学院 ，江苏 工 ２ １ ２ ０ ０ ３ ）
摘 要：以 ２ ２ １ ９铝合金为研究对象进行全焊透搅拌摩擦焊试验 ，通过射线探伤和根部着色 的 方法验证三类全焊透工艺的有效性，并对搅拌摩擦焊试验结果进行力学性能试验和金相试验，对 比 三类全焊透搅拌摩擦焊焊缝力学性能的差异。通过试验可知背部垫板型搅拌摩擦焊接是最适合实际
船舶结构的搅拌摩擦焊技术报告
船舶结构的搅拌摩擦焊技术报告船舶结构的搅拌摩擦焊技术报告搅拌摩擦焊技术是一种新型的金属材料连接方法。
该方法利用摩擦热与搅拌作用，使金属材料产生局部塑性变形，从而实现固态连结。
该技术具有操作简单，接头质量好，能耗低等优点，因此在船舶结构中得到了广泛应用。
一、船舶结构中的应用搅拌摩擦焊技术在船舶结构中主要用于铝合金板材的拼接。
在现代船舶建造中，轻量化的趋势越来越明显，因此铝合金材料的应用越来越广泛。
搅拌摩擦焊技术可以在不损伤材料表面的情况下，将不同板材整齐平直地接合在一起，从而形成更为坚固的整体结构。
该技术因其良好的焊接质量和高效的生产效率，在船舶制造领域得到广泛应用。
二、搅拌摩擦焊技术的原理搅拌摩擦焊技术的基本原理是，通过将两个工件在不断转动的过程中进入摩擦接触状态，产生摩擦热使金属软化，然后进行搅拌，使金属实现塑性变形，最后在搅拌过程中将两个工件连接而成。
整个焊接过程是在超塑性状态下进行的，不会涉及到优化熔化等操作，因此避免了出现焊缝气孔、裂纹等缺陷，从而保障了焊接质量。
三、工作原理搅拌摩擦焊的工作流程如下：1.在铝合金板材边缘表示出预定的接合线。
2.将两个铝合金板材平放在磨削机工作台上，保证两者相互垂直且接合线重合。
3.开启磨削机，让其达到设定转速。
4.使磨削工具沿接合线移动，使两个铝合金板材进入摩擦状态。
5.通过搅拌器进一步加热并搅拌材料，使材料局部塑性变形，并形成均匀的连接缝。
6.关闭设备，待材料冷却后，便可将铝合金板材焊接成功。
四、效果与应用采用搅拌摩擦焊技术进行铝合金材料接合可以收到以下效果：1.良好的焊接质量，焊缝紧密。
2.不产生气孔、裂纹等缺陷。
3.节省了能源，减少了对环境的污染。
4.生产效率高，可以完成大规模生产。
搅拌摩擦焊技术在船舶结构中的应用已经得到广泛的认可。
它可以提高船舶结构材料的强度和刚度，减少船舶自身质量，提高使用效率。
在船舶结构设计和施工中，将会是一种经济、高效的金属材料连接方法，具有非常广阔的发展前景。
铝合金船舶的搅拌摩擦焊接工艺
和 铸铝 的焊 接 （ ５ 。 图 ） 高质量 的搅 拌摩 擦焊 焊缝 具 有类 似 “ 葱环 ” 洋 的结 构 ， 没有 气孔 或孔 洞形 成 。
ａ 非 影 响 区
ｂ 热 影 响 区
Ｃ 热机 影 响区
ｄ 熔 核
图 ３ 搅拌 摩擦 焊 原 理 示 意 图
图 ５ ６ ｍ 厚 的铸 铝 与 锻 铝 焊 接 的 横 截 面 ｍ
造 商 Ｔ ｅ ｄｅ ｅｓ １ ９ ｒｎ ｓｔ ｒ 在 ９ ５年首 次 将 该工 艺 用 于 空 心结 ｔ
构低 温冷 藏柜体 壁板 、 甲板及 舱壁 铝板 的制 造 。搅拌 船
图 ２ 使用 搅 拌 摩 擦 焊 焊 接 甲板 的豪 华 型
摩 擦 焊接 结 构 正 在 改变 由轻 型 部 件构 成 的高 速 渡 轮 、 气垫 船和 游轮 等制造 手段 （ １ 图 ２ 。 图 和 ）
游 轮
着 两个 部件 的 连接 处移 动 ，形成 高 质 量 的对 接或 者 搭
接 焊缝 。搅 拌 摩擦 焊接 工 具 是一 种 特 殊外 形 的针 状 搅
拌头 。 该搅拌 针连接 在 比其 自身直径 大 的轴肩上 （ ３ 。 图 ）
在 对焊 中 ， 拌针 的长 度 与工件 的厚 度相 近 。因此搅 拌 搅
方 法 可看作 是 旋转 的搅 拌 针 周 围 的挤压 形 成连 续 的 固
相 焊缝 的成 形 方法 。
２０ ０ ７年第 ５期 ７
维普资讯
焊 接 压 力
发， 并满 足 了工业 需求 。从异 种 材料焊 接 后的横 断 面可
清 晰看 到搅 拌 的效 果 ， 挤压 板 和 锻造 板 的焊 接 、 铝 如 锻
搅 拌摩 擦 焊 方法 也 可 以用 于焊 接 铜 、镁 、锌 以及 铅 。对 于钢 、 和镍 板 的试 验 也取 得 了相 当大 的成 功 。 钛 将 搅拌 摩擦 焊 用 于金 属 基 复合 材料 （ ＭＭＣ ） 氧 化物 弥 ｓ、 散强化（Ｄ ） ０ Ｓ 合金 ， 以及异种 材 料 （ 如钢 和铝 的焊 接等 ） 的初 步试验 ， 获得 了可 喜 的成果 。 均 在 高 质量 铝合 金 焊缝 的横 断 面 中 ，在 焊 接 的 中部 可清 晰见 到熔 核 （ ３ 。熔 核 的外 围是 热影 响 区 ， 区 图 ） 该 发 生 了 塑性变 形 和局 部 的再 结 晶 。焊 缝 的形 状 不 是 固 定 的 ，它 随所 用 的合 金 种类 以及 实 际焊 接参 数 的不 同
搅拌摩擦焊工艺
搅拌摩擦焊工艺搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，简称FSW）是一种无焊接熔化的固态焊接技术，由英国剑桥大学的Thomas W. Thomas于1991年首次提出。
相比传统的熔化焊接方法，搅拌摩擦焊具有许多优点，如焊接强度高、焊缝外观美观等，因此在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。
搅拌摩擦焊的工艺流程相对简单，主要包括预装夹紧、搅拌摩擦焊接和冷却三个阶段。
首先，需要将两个待焊接的工件通过夹具夹紧，以确保焊接过程中的稳定性。
然后，通过高速旋转的搅拌钎具将焊接面加热至软化温度，同时施加一定的压力。
搅拌钎具的旋转和推进运动将焊接面上的金属材料搅拌在一起，从而实现焊接。
最后，待焊接的区域冷却后，焊缝形成，焊接过程完毕。
搅拌摩擦焊的工艺特点主要包括以下几个方面：1. 无熔化：搅拌摩擦焊是一种固态焊接方法，焊接过程中不产生熔化现象，避免了传统焊接方法中可能产生的气孔、夹杂物等缺陷，提高了焊缝的质量。
2. 焊接强度高：搅拌摩擦焊焊接产生的焊缝表面光滑，焊缝强度高，可以达到甚至超过基材的强度。
3. 焊接速度快：搅拌摩擦焊的焊接速度通常较快，可以在短时间内完成大面积焊接，提高了生产效率。
4. 适用性广：搅拌摩擦焊适用于多种金属材料的焊接，包括铝合金、镁合金、钛合金等，具有较好的通用性。
5. 环保节能：搅拌摩擦焊过程中不需要额外的填充材料和保护气体，无烟尘产生，减少了对环境的污染，同时节约了能源。
搅拌摩擦焊工艺在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。
例如，航空航天领域的发动机和机身结构常采用铝合金材料进行制造，而搅拌摩擦焊可以有效地实现铝合金的焊接，提高了零部件的性能和可靠性。
汽车制造领域中，搅拌摩擦焊可以用于车身结构、悬挂系统等部件的焊接，提高了汽车的安全性和耐久性。
尽管搅拌摩擦焊具有许多优点，但也存在一些挑战和局限性。
首先，搅拌摩擦焊的设备成本较高，需要专门的设备来实现焊接。
其次，对于某些材料，如高碳钢、不锈钢等，搅拌摩擦焊效果不理想，难以实现高质量的焊接。
铝合金搅拌摩擦焊
铝合金搅拌摩擦焊铝合金搅拌摩擦焊是一种新型的焊接技术，采用搅拌摩擦和热成型技术连接铝合金件，具有高强度、高密度、高质量等优点。
它是一种非常适用于铝合金焊接的技术，逐渐在航空、船舶、汽车、工程机械等领域中得到广泛的应用。
一、搅拌摩擦焊的基本原理：搅拌摩擦焊采用的是搅拌摩擦原理，利用搅拌工具在铝合金工件之间产生高温和高压，使铝粉末软化后再强制挤压，形成均匀的金属晶粒和致密的焊缝。
在搅拌摩擦焊的过程中，由于摩擦热和加压的作用，使铝合金接头处的温度升高，铝合金达到了塑化状态，再通过搅拌工具的旋转，将金属元素混合形成熔体，然后通过挤压形成均匀的焊缝。
二、铝合金搅拌摩擦焊的优点：1.高强度：搅拌摩擦焊焊接的铝合金接头具有非常高的强度，其强度甚至可以超过基材强度。
2.高质量：搅拌摩擦焊焊接的铝合金接头中没有焊缝氧化皮，且焊接过程中产生的铈等杂质较少，焊缝的质量比较高。
3.无损：搅拌摩擦焊和传统的焊接不同，它不需要加入任何的填充材料，也不会产生任何的变形和裂纹，无需进行后续的处理和检验。
4.成本低：由于不需要使用任何填充材料和后续处理工艺，因此搅拌摩擦焊的成本较低，操作简单，效果稳定可靠。
三、铝合金搅拌摩擦焊的应用：搅拌摩擦焊技术可以应用于多种铝合金材料的连接，如6XXX系列的铝合金、7XXX系列的铝合金等，其应用范围可以覆盖到航空、船舶、汽车、电力、机械制造等多个行业。
尤其是在空间航空领域中，铝合金搅拌摩擦焊被广泛应用，因为它可以解决传统焊接工艺在航空器外皮焊接中存在的一系列问题。
四、铝合金搅拌摩擦焊的发展趋势：在金属焊接行业，铝合金搅拌摩擦焊越来越得到重视，被认为是一种高新技术，与传统的焊接技术相比较，具备多种优点。
相信未来，随着更多的应用场景开发出来，这种焊接技术将得到更加广泛的应用。
总结：铝合金搅拌摩擦焊是一种新型的焊接技术，它具有高强度、高密度、高质量等优点，能够解决传统焊接技术存在的一系列问题，被广泛应用于航空、船舶、汽车、电力、机械制造等领域。
铝合金搅拌摩擦焊工艺
铝合金搅拌摩擦焊工艺铝合金搅拌摩擦焊是一种先进的焊接技术，具有高效、节能、环保等优点。
本文将详细介绍铝合金搅拌摩擦焊工艺的各个环节，帮助读者更好地了解这一技术。
一、焊接准备在进行铝合金搅拌摩擦焊之前，需要进行充分的焊接准备。
这包括检查工件表面的油污、锈迹等杂质，确保工件表面干净整洁。
同时，需要准备好搅拌头、焊机、夹具等焊接工具，并对工具进行必要的检查和调整。
二、装配铝合金搅拌摩擦焊的装配过程需要严格按照工艺要求进行。
首先，要将工件放置在夹具中，确保工件的位置和角度正确。
然后，根据焊接工艺要求，选择合适的搅拌头，并将其插入到工件中。
在装配过程中，需要保证搅拌头的稳定性和准确性，避免出现偏移或倾斜现象。
三、搅拌头插入搅拌头的插入是铝合金搅拌摩擦焊的关键步骤之一。
在插入过程中，需要控制好搅拌头的插入深度和角度，确保其与工件表面紧密贴合。
同时，要避免搅拌头与工件表面产生过大的摩擦力，以免造成工件表面损伤或搅拌头损坏。
四、搅拌摩擦在进行搅拌摩擦时，需要控制好搅拌头的旋转速度和压力，使焊缝处的材料充分流动和混合。
同时，要控制好焊接温度，避免出现过热或冷却不均匀现象。
在搅拌摩擦过程中，还需要注意搅拌头的磨损情况，及时更换磨损严重的搅拌头。
五、焊接过程控制铝合金搅拌摩擦焊的过程控制是保证焊接质量的关键。
在焊接过程中，需要实时监测焊接温度、压力、旋转速度等参数，并根据实际情况进行调整。
同时，要严格控制焊接时间，确保焊缝处的材料充分熔化和混合。
在焊接过程中，还需要注意防止外部因素对焊接质量的影响，如振动、污染等。
六、焊后处理铝合金搅拌摩擦焊完成后，需要进行必要的焊后处理。
这包括对焊缝进行冷却、去除焊渣、对焊缝进行修整等。
在冷却过程中，要控制好冷却时间和方式，避免出现裂纹等现象。
同时，需要去除焊缝表面的焊渣和氧化物，修整焊缝的形状和尺寸，使其符合工艺要求。
七、质量检测质量检测是保证铝合金搅拌摩擦焊接质量的必要环节。
检测内容包括外观检测、无损检测、力学性能检测等。
铝合金搅拌摩擦焊技术研究及应用
铝合金搅拌摩擦焊技术研究及应用铝合金搅拌摩擦焊技术是一种高效、环保的焊接方法，在航空航天、交通运输、轻工制造等领域具有广泛应用前景。
本文将从工艺原理、研究进展、优势与挑战等方面进行分析，全面介绍铝合金搅拌摩擦焊技术的研究及应用。
搅拌摩擦焊是一种非传统焊接方法，它将工件接头通过旋转和外力压合的方式进行连接，并在摩擦热量和塑性变形的作用下实现焊接。
铝合金在搅拌摩擦焊过程中，由于高温和塑性变形，形成了均匀的焊接区域，焊缝强度和密封性良好。
与传统的焊接方法相比，铝合金搅拌摩擦焊具有以下几个优点：首先，搅拌摩擦焊无需外加焊接材料，避免了常规焊接中的焊剂使用和气体保护等问题。
这降低了成本，同时减少了环境污染。
其次，搅拌摩擦焊具有较高的焊接速度和效率。
焊接头变形均匀，焊接时间短，适用于大面积或长尺寸工件的焊接。
第三，搅拌摩擦焊对铝合金的应变硬化效应较小，减少了焊接区域的硬化现象，提高了焊缝的塑性和可靠性。
铝合金搅拌摩擦焊技术的研究进展日益丰富。
首先，针对不同铝合金材料和焊接条件，研究者通过调整焊接参数和其他工艺控制手段，优化焊接质量和性能。
例如，通过控制转速、下压力、摩擦时间等参数，可以实现理想的焊接接合。
同时，研究者还对焊接头几何形状、初始材料状态等因素进行改善和控制，提高焊接接合的可靠性。
其次，近年来，通过引入其他技术手段，如电流、激光、超声等，与搅拌摩擦焊相结合，可以进一步提高焊接接合的强度和质量。
例如，搅拌摩擦挤压焊技术将搅拌摩擦焊与挤压焊结合，对铝合金零件进行焊接加工，获得了良好的焊接接合。
此外，铝合金搅拌摩擦焊技术在实际应用中也取得了广泛成功。
在航空航天领域，搅拌摩擦焊被用于连接飞机结构件、涡轮叶片等零部件，取得了良好的焊接接合效果。
在交通运输领域，搅拌摩擦焊被广泛应用于铁路和汽车制造中。
在轻工制造领域，搅拌摩擦焊技术也被广泛应用于电子设备、电池等领域的制造。
然而，铝合金搅拌摩擦焊技术仍面临一些挑战。
铝合金搅拌磨擦焊焊接的方法及缺陷分析
铝合金搅拌磨擦焊焊接的方法及缺陷分析摘要：主要讲述搅拌摩擦焊的原理和特点，现阶段在生产实际中的应用，论述了铝合金焊搅拌摩擦焊原理、特点、设备及焊接中出现的常见焊接缺陷的类型和原因，总结了影响缺陷产生的因素。
关键词：搅拌摩擦焊；铝合金；工艺参数；焊接缺陷引言铝合金焊搅拌摩擦焊接法的开发随着铝合金在高铁、城市轨道客车、汽车、高速艇航空航天等方面应用日益扩大，如何对铝合金进行高效率、高质量的焊接，低成本生产、低人员投入。
生产过程中对环境绿色低碳排放。
就成为突出的课题。
在国外搅拌摩擦焊接技术的发展已是十分成熟，理论体系也较为系统。
但目前的搅拌摩擦焊的研究和应用主要还是铝合金、钢材等高熔点材料。
由于搅拌摩擦焊接技术本身的技术优越特点，加之其独特性与不可替代性，都将会是未来焊接技术发展必然方向之一。
一、搅拌摩擦焊的原理搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相连接方法。
搅拌摩擦焊过程中，一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌头旋转着缓慢插入被焊接工件，搅拌头和被焊接材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，使搅拌头邻近区域的材料热塑化（焊接温度一般不会达到和超过被焊接材料的熔点），当搅拌头旋转着向前移动时，热塑化的金属材料从搅拌头的前沿向后沿转移，并且在搅拌头轴肩与工件表层摩擦产热和锻压共同作用下，形成致密固相连接接头。
二、搅拌摩擦焊的特点搅拌摩擦焊具有适合于自动化和机器人操作的诸多优点。
对于有色金属材料（如铝、铜、镁、锌等）的连接。
在焊接方法、接头力学性能和生产效率上具有其他焊接方法无可比拟的优越性，它是一种高效、节能、环保型的新型连接技术。
搅拌摩擦焊对材料的适应性很强，几乎可以焊接所有类型的铝合金材料，由于搅拌摩擦焊接过程较低的焊接温度和较小的热输入，一般搅拌摩擦焊接头具有变形小、接头性能优异等特点；可以焊接目前熔焊“不能焊接”和所谓“难焊”的金属材料；搅拌摩擦焊对于镁合金、锌合金、铜合金、铅合金以及铝基复合材料等材料的板状对接或搭接的连接也是优先选择的焊接方法；1.焊接效率高对于铝合金车辆地板焊缝，当壁厚1.5mm时，可以实现4-6mm/min的焊接速度，当壁厚2-2.5mm时，可以实现3-5mm/min的焊接速度。
铝合金搅拌摩擦焊工艺 -回复
铝合金搅拌摩擦焊工艺-回复铝合金搅拌摩擦焊工艺- 实现材料的高质量连接引言：铝合金是一种常用的轻质金属材料，具有优良的导热性、强度和耐腐蚀性。
在制造行业中，铝合金的应用越来越广泛，但如何高效地连接铝合金成为一个关键问题。
在铝合金的焊接方法中，搅拌摩擦焊技术因其特殊的优点而备受关注。
本文将一步一步地介绍铝合金搅拌摩擦焊工艺，以及其关键步骤和优势。
第一部分：搅拌摩擦焊的原理和过程搅拌摩擦焊是一种通过搅拌和摩擦热来实现材料结合的焊接方法。
其过程中，焊接头两侧的铝合金被高速旋转的锥形工具搅拌并加热，随着摩擦的增加，金属温度升高，导致其柔韧性增加。
当达到一定的温度时，焊接头被渐渐挤压，使得金属层之间发生冷焊结合。
同时，由于搅拌的缘故，焊接头中的金属颗粒得到细化，从而提高了焊接接头的强度和密实性。
第二部分：铝合金搅拌摩擦焊工艺步骤1. 材料准备：选择合适的铝合金材料，并确保其表面清洁和无油污。
2. 设计焊接接头：确定焊接接头的几何形状和尺寸，以及焊接参数。
3. 定位和装夹：将两个要焊接的铝合金零件放置在焊接设备上，并通过合适的夹具进行固定。
4. 焊接温度和力控制：根据材料性质和焊接要求，设定合适的旋转速度和下压力。
5. 开始搅拌：启动设备，使工具开始旋转并加热焊接区域，同时向下施加一定的压力。
6. 加热和搅拌：搅拌头的高速旋转和下压力会加热金属，并使其产生塑性变形，从而实现冷焊结合。
7. 结束焊接：在达到焊接要求后，停止旋转和施加压力，留出一定的冷却时间。
8. 检测和质量控制：使用非破坏性和破坏性测试方法来检测焊接接头的质量，确保其达到要求。
第三部分：铝合金搅拌摩擦焊的优势1. 高质量：搅拌摩擦焊可以消除气孔、热裂纹等焊接缺陷，实现金属材料的高质量连接。
2. 高效率：相较于传统的焊接方法，搅拌摩擦焊不需要额外的填充材料和气体保护，节省了时间和成本。
3. 环保：搅拌摩擦焊过程中无需使用焊接剂或保护气体，减少了对环境的污染。
搅拌摩擦焊工艺及其应用
搅拌摩擦焊工艺及其应用1 搅拌摩擦焊的定义与原理搅拌摩擦焊是一种非常新颖的金属连接技术，其原理是将金属材料在高速旋转的条件下不断挤压与摩擦热而使金属材料发生塑性变形进而在次冷却时形成均匀的焊缝。
搅拌摩擦焊是一种采用振荡摩擦进行的钎焊技术。
摩擦过程中，金属材料被强制变形，形成皱纹和复杂的微细组织结构，这就是焊接区域。
这一过程不需要额外的附加材料，因此也被称为固态钎焊。
搅拌摩擦焊的原理是通过搅拌和摩擦的相互作用，为金属轴套表面提供局部加热来处理金属本身。
在摩擦过程中，摩擦产生的热量会使金属材料温度升高，而旋转工具逐渐伸进焊缝，在相对运动的作用下，产生了强烈的塑性变形以及显著的变形应变。
在形成初期焊缝时，相对运动引起的压力会把材料从环形清隙中抽出，形成时生成混味均匀的焊接界面。
这些过程中摩擦加热导致局部熔化，接长和冷却会使金属变形，并形成一个均匀的、与母材相似的焊缝。
2 搅拌摩擦焊的工艺流程及其特点2.1 搅拌摩擦焊的工艺流程（1）工件准备：首先需要准备待焊接的工件。
工件通常是板材、管材、棒材等形状，可以是相同材质，也可以是不同材质。
（2）夹紧工件：将工件夹紧在专用的工件夹具中，以保证工件在搅拌摩擦焊过程中不会移动或震动。
（3）起始摩擦：在工件接头处的摩擦面上施加旋转摩擦力，使工件表面熔融并形成可焊接的状态。
（4）搅拌摩擦：在不断施加旋转摩擦力的情况下，摩擦头沿着工件的接合面移动，搅拌工件的金属组织，从而形成焊接。
（5）升温保压：在搅拌摩擦焊完成后，保持摩擦头的位置不动，使焊缝部位升温到一定程度，再施加一定的保压力，使焊缝固化。
（6）退火处理：对焊接完成后的工件进行退火处理，可以进一步提高焊接质量和性能。
2.2 搅拌摩擦焊的特点（1）搅拌摩擦焊是一种无焊接接头凸出、无端部凸出的焊接方法，焊缝起伏很小，对焊接部件外观和尺寸精度要求较高的场合比较适用。
（2）搅拌摩擦焊过程中没有明显的电弧和喷溅现象，不需要额外的保护气体，易于操作。
《2024年高强铝合金搅拌摩擦焊接机理及接头性能调控》范文
《高强铝合金搅拌摩擦焊接机理及接头性能调控》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，高强铝合金因其优异的力学性能、良好的耐腐蚀性以及轻量化特点，在航空、汽车、轨道交通等领域得到了广泛应用。
搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding, FSW）作为一种固相连接技术，因其能实现高强铝合金的高效、高质量连接而备受关注。
本文旨在探讨高强铝合金搅拌摩擦焊接的机理及接头性能的调控方法。
二、搅拌摩擦焊接的机理搅拌摩擦焊接是一种通过摩擦热和塑性流动实现固态金属连接的工艺。
其基本原理是利用高速旋转的搅拌头与工件接触并摩擦产生热量，使工件局部达到塑性状态，然后通过搅拌头的挤压和摩擦热的作用，使工件在固态下实现连接。
在高强铝合金的搅拌摩擦焊接过程中，焊接接头的形成主要分为三个阶段：预热阶段、塑性流动阶段和冷却凝固阶段。
在预热阶段，搅拌头与工件接触并摩擦产生热量，使工件局部温度升高并达到塑性状态。
在塑性流动阶段，搅拌头的旋转和移动使工件金属发生塑性流动并混合在一起。
在冷却凝固阶段，焊接接头在固态下完成连接。
三、接头性能的调控接头性能的调控是搅拌摩擦焊接过程中的关键环节，主要包括焊接参数的选择和工艺控制。
1. 焊接参数的选择焊接参数的选择对焊接接头的性能具有重要影响。
主要参数包括搅拌头的转速、焊接速度、下压量等。
适当的转速和焊接速度可以保证焊接接头的热输入和塑性流动状态达到最佳状态，从而获得良好的接头性能。
下压量的选择应保证搅拌头能够顺利地进入工件并产生足够的摩擦热。
2. 工艺控制（1）搅拌头的形状和材质：搅拌头的形状和材质对焊接接头的质量有很大影响。
合适的搅拌头形状可以更好地将工件金属混合在一起，提高接头的力学性能。
同时，搅拌头的材质应具有良好的耐磨性和耐热性，以保证其在使用过程中不会发生磨损或变形。
（2）预热处理：在搅拌摩擦焊接前，对工件进行适当的预热处理可以提高其塑性和降低其硬度，从而有利于提高焊接接头的质量。
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺，是通过摩擦搅拌的方法使两个待焊接的铝及铝合金表面产生摩擦热，并通过控制摩擦的速度、压力、时间等参数，使两个表面的原子发生相互扩散、溶解，形成合金，从而实现焊接的过程。
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺适用于各种铝及铝合金材料的焊接，可用于铝合金压力容器、汽车、飞机、火车等轻量化领域，也可用于船舶、轨道交通、建筑等领域。
铝及铝合金摩擦焊接加工工艺的关键在于控制摩擦的速度、压力、时间等参数，以实现待焊接表面的原子发生相互扩散、溶解，形成合金。
具体操作步骤包括：
准备待焊接的铝及铝合金材料，确保表面清洁、干燥、无油污；
将待焊接的铝及铝合金材料固定在夹具上；
将夹具固定在摩擦焊接机上，并调整摩擦焊接机的参数，使其符合待焊接材料的要求；
将待焊接的铝及铝合金材料放置在摩擦焊接机上，并开始进行摩擦焊接；
观察焊接过程，调整摩擦焊接机的参数，以获得更好的焊接效果；
停止摩擦焊接，取下待焊接的铝及铝合金材料。
需要注意的是，铝及铝合金摩擦焊接加工工艺对设备和材料有一定的要求，需要选择适当的摩擦焊接机，并确保待焊接材料的表面清洁干燥，无油污。
同时，在进行摩擦焊接时，需要根据待焊接材料的要求，调整摩擦焊接机的参数，以获得更好的焊接效果。
铝合金船舶的摩擦搅拌焊接工艺
于工件 材料 熔 点情况 下操 作 的固相焊 接 。 摩擦 搅拌 焊 可 以焊接 所有 铝合 金 ， 包 括 铝一 锂合 金 。 通 常该合
０ ０ ７ Ｉ Ｆ ＷＴ 金 无法 采用 传统 熔焊 技术 。 异 种 铝合金 材料也 可 以 ２
Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｃｈ ｉ ｎ ａ
１ 简 介
摩擦搅拌 焊接（ 使用 非 自耗损 的旋转 工具 ， 沿 着两个 部件 的连接 处移 动 ， 形成 高 质量 的对 接或 者搭 接焊 缝 。 摩 擦搅 拌焊 接工具 头是 一种 特殊 外形 的针 状搅 拌头 ， 该搅 拌头 连接 比其 自身直径 大 的轴 肩（ 见图 ３ ） 。 在对接 焊 中， 搅拌 针的长度与 工件的厚度
械 性能 ， 这些 板材被 用 在 了船 舱 的墙 壁 。
成功 。 将 摩 擦搅 拌 焊用 于铝 基复 合 材料（ ＭＭＣ ｓ ） 、 氧 化 物扩 散 强化（ Ｏ Ｄ Ｓ ） 合金 ， 以及 用 于不 同 材料ｆ 如 钢
和铝 的焊 接） 等 的初步 实验 ， 均获得 可喜 的结果 。 在高 质量铝 合金 焊接 件 的横断 面 中 ， 焊 接部 位 的 中心清 晰可见 ｆ 如 图 ３所示 的 焊池） 。焊池 的外 围 是 热 机械 性 能影 响 区 ， 该部 分 有 些 塑性 变形 ， 并 且 部 分 区域有局部 的再结 晶。 焊池 的外形 不是 固定 的 ， 它随 着所 使 用 的合金 以及 实 际操 作 情况 的不 同而 不 同。 通 常焊池 的尺寸要 比搅拌头 的尺寸略大 ， 但 是 会 明显小 于轴 肩的 尺寸 。
２ 材 料
在 所有 的摩 擦焊 接工 艺 中 ， 摩 擦搅 拌焊 是 在低
6082-T6铝合金静轴肩搅拌摩擦焊工艺及性能优化
6082-T6铝合金静轴肩搅拌摩擦焊工艺及性能优化6082-T6铝合金静轴肩搅拌摩擦焊工艺及性能优化摘要：6082-T6铝合金是一种常用于航空航天、汽车制造以及其他工业领域的高强度铝合金。
本文以6082-T6铝合金为研究对象，研究了静轴肩搅拌摩擦焊工艺参数对焊缝性能的影响，并进行了性能优化。
关键词：6082-T6铝合金；静轴肩搅拌摩擦焊；工艺参数；性能优化1. 引言6082-T6铝合金具有优良的机械性能和热处理响应性，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
静轴肩搅拌摩擦焊是一种非常适合铝合金焊接的新工艺。
通过搅拌和摩擦热的作用，焊接界面的金属实现了高强度的连接，同时避免了熔化焊接中可能会引起的气孔和裂纹缺陷。
然而，焊接工艺参数对静轴肩搅拌摩擦焊接接头的性能有重要影响。
本文旨在通过研究不同工艺参数对焊缝性能的影响，进一步优化6082-T6铝合金的搅拌摩擦焊接工艺。
2. 实验方法2.1 材料准备本实验选用标准6082-T6铝合金作为焊接材料。
通过切割和打磨，制备出尺寸为100mm x 50mm x 2mm的焊接基板。
2.2 设计工艺参数实验中采用工艺参数包括转速、下压力和焊接时间。
通过正交试验设计方法，选定不同水平的工艺参数，共进行9组实验。
2.3 搅拌摩擦焊实验实验中使用专用设备进行搅拌摩擦焊接。
先将两个焊接材料的表面清洁干净，然后固定在设备上。
根据设计的工艺参数，进行焊接。
3. 结果与分析3.1 宏观观察通过断口观察，发现随着转速的增加，焊缝形状由凹凸不平逐渐过渡为平整。
随着下压力的增加，焊缝表面质量有所提高。
焊接时间对焊缝表面质量影响不明显。
3.2 显微组织观察对焊接接头进行金相观察，发现焊缝区域呈现出细小且均匀的晶粒结构。
焊缝内部不存在明显的裂纹和孔隙缺陷。
3.3 力学性能测试对焊接接头进行拉伸测试，得到焊缝强度和断裂伸长率的数据。
结果显示，在一定范围内，焊接强度和断裂伸长率随转速和下压力的增加而增加，但随焊接时间的增加而下降。
摩擦搅拌焊接实验报告
摩擦搅拌焊接实验报告摩擦搅拌焊接（Friction Stir Welding，FSW）是一种先进的金属焊接技术，广泛应用于飞船、船舶、航空、汽车等领域。
本实验主要通过摩擦搅拌焊接工艺进行铝合金的焊接，对焊接接头的力学性能和金相组织进行研究与分析。
实验步骤：1. 准备材料：选取两块相同尺寸的6061铝合金板材进行焊接。
板材表面清洁干净，以保证焊接效果。
2. 确定焊接参数：根据铝合金的材料性能，选择合适的转速和下压力。
转速一般为500-2000转/分钟，下压力一般为5-20 kN。
3. 进行焊接：将两块板材对接，夹紧固定在焊接夹具中。
焊接搅拌头放在板材连接处，并开启电机。
根据焊接参数，控制转速和下压力。
焊接头在高速旋转摩擦过程中，通过机械搅拌使连接处金属软化并混合，形成连续的焊缝。
4. 修整焊缝：焊接完成后，用金属锉刀去除焊接缝表面的毛刺和凸起部分。
5. 金相组织观察：将焊接接头的横截面进行金相组织观察，使用金相显微镜观察焊缝区域和热影响区的组织变化。
6. 力学性能测试：对焊接接头进行拉伸试验和硬度测试，测试焊缝区域的强度和硬度。
结果与讨论：根据实验结果，摩擦搅拌焊接获得的铝合金焊接接头具有明显的优势。
通过金相组织观察，焊缝区域晶粒细化，高温区发生晶格重组和析出相变化。
焊缝区域具有优良的力学性能和硬度。
拉伸试验结果显示，摩擦搅拌焊接接头的强度高于基材，接近基材强度，焊缝区表现出良好的塑性延展性。
硬度测试结果显示，焊接接头的硬度略高于基材，说明焊缝区存在一定的形变硬化效应。
总结与展望：本实验通过摩擦搅拌焊接工艺进行铝合金的焊接，并对焊接接头的力学性能和金相组织进行了研究。
实验结果表明，摩擦搅拌焊接获得的铝合金焊接接头具有良好的力学性能和硬度。
但是，还需要进一步研究焊接参数对焊接接头性能的影响，优化焊接工艺以提高焊接质量。
此外，还可以研究不同材料的焊接接头的力学性能和金相组织，扩大该焊接技术的应用范围。
搅拌摩擦焊的焊接工艺评定论文
铝合金搅拌摩擦焊的焊接工艺评定南车集团株洲电力机车有限公司 盛建辉（湖南株洲 412001）株洲九方焊接技术研究所 胡煌辉 金杏英 易著宽（湖南株洲 412001）摘 要：考虑到铝合金材料用于城轨车辆的适应性，采用FSW 与MIG 对比试验的方法来进行进行工艺评定研究，为绿色、环保的搅拌摩擦焊在城轨车辆中的应用作准备。
关键词： 搅拌摩擦焊 工艺评定 试验Pick to: considering the aluminum alloy material used in the adaptability of the urban rail vehicles, using FSW and contrast test methods to MIG for technology evaluation research, for the green and environmental protection of friction stir welding in city rail vehicles for the application.Keywords: friction stir welding procedure qualification test一 前言搅拌摩擦焊是由英国焊接研究所（The Welding Institute ）1991年发明的一项新世纪最具革命性的新型连接方法。
该技术自发明以来就得到了国际专利保护，并以很快的速度在全球工业制造领域得到推广应用，在十多年时间里，该技术已应用到航空航天、船舶、轨道交通、汽车等行业在内的众多领域。
搅拌摩擦焊技术（简称FSW ）是一项焊接工件不熔化的固相连接技术。
该技术是依靠搅拌头的旋转与被焊接 材料之间的机械摩擦作用，获得接近但低于材料熔点的焊接温度。
所以搅拌摩擦焊过程中不存在金属熔化，属于一种新型的固相连接方法。
搅拌头是该技术的核心部分，由搅 拌针和轴肩两部分组成。
铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺研究
铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺研究铝合金因其重量轻、抗腐蚀性能好等优点，得到了越来越广泛的应用，其中搅拌摩擦接头技术是其中重要的一种连接方式，它不仅能够避免传统焊接方法中常见的熔裂、变形、气孔等问题，而且具有高强度、耐疲劳、耐腐蚀等优点。
本文旨在探讨铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺。
一、搅拌摩擦接头原理搅拌摩擦接头是指在两种铝合金之间插入一个特殊的金属夹层，再通过摩擦力进行搅拌而达到连接效果的一种新型连接技术。
具体而言，搅拌摩擦接头可分为三个阶段：第一阶段为加热阶段，这一阶段的目的是通过摩擦产生的热量对接头进行加热，使接头表面温度超过其塑性阈值；第二阶段为搅拌阶段，这一阶段通过特殊工具对接头进行搅拌，将接头产生的塑性变形与金属夹层进行结合；第三阶段为冷却阶段，这一阶段是通过给接头提供适当的冷却条件，使接头在保证连接质量的同时避免过度的变形。
二、工艺流程对于铝合金搅拌摩擦接头的熔焊工艺，其工艺流程如下：1、准备焊接材料首先需要选择合适的铝合金材料，并对其进行清洗和预热处理。
此外，还需要准备搅拌摩擦接头金属夹层，并对其进行表面处理。
2、准备工具在进行接头焊接前，需要准备好特殊的搅拌摩擦接头工具，其中工具的形状和尺寸要根据具体的焊接需求进行选择。
3、接头加热将待焊接的两个铝合金材料加热到一定的温度，此时即可进行接头搅拌。
4、接头搅拌使用特殊的搅拌摩擦工具对接头进行搅拌，并调节摩擦力和搅拌速度，使金属夹层与基材发生塑性变形，并形成均匀的接头。
5、冷却处理将焊接后的接头进行适当的冷却处理，使其能够保持连接强度，并避免过度变形。
三、工艺参数搅拌摩擦接头的熔焊工艺需要控制的主要参数有摩擦速度、搅拌力和冷却时间等，具体的参数设置需要根据铝合金材料的种类和焊接的具体要求来进行选择。
举例而言，在对6xxx系铝合金进行搅拌摩擦接头时，摩擦速度可以设置为1000~1500转/分钟，搅拌力可以设置为30~40KN，冷却时间可以设置为几分钟到几十分钟不等。
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Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｓｔｉｒ ｗｅｌｄｉｎｇ（ＦＳＷ）ｉｓ ａ ｓｏｌｉｄ－ｐｈａｓｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｍｅｌｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｉｔ’ｓ ａ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｗｈｉｃｈ ｕｓｅｓ ａｎ ａｎｔｉ－ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｏｏｌ ｔｏ ｊｏｉｎ ｔｈｅ ｓｈｅｅｔ ｏｒ ｓｈａｐｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｉｎ ｒｏｔａｒｙ ｅｉｒｅｓ，ａｎｄ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ， ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ａｎｄ ｃｏｐｐｅｒ ａｎｄ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｗｅｌｄｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｇｅｎｅｒａｌｌｙ，ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｏｆ ｗｅｌｄｓ ｉｎ ＦＳＷ ｅｘｃｅｅｄｓ ｈｅａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｌｓｏ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｈｃａｔｉｏｎ ｏｆ聆Ｗ ｉｎ ｓｈｉｐｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｓｈｉｐｐｉｎｇ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ．ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｉｎ ｓｈｉｐｐｉｎｇ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｓｔｉｒ ｗｅｌｄｉｎｇ；ｓｈｉｐｐｉｎｇ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ；ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
；萋黠艚焊接国际论坛大会主讲报告
弗莱德·德莱尼
由ＴＷＩ发明【１－－２１的摩擦搅拌焊（简称ＦＳＷ），是在 旋转情况下用一种耐磨工具将板材或型材材料连 接的工艺，如铝、镁和铜等。焊接件一直保持低于熔 点的固相状态。目前，锌、铅、钛、镍以及钢等材料的 摩擦搅拌焊还处于验阶段。焊接中的低热输人和 光滑的焊接表面，使得ＦＳＷ具有良好的机械性能和 低变形等优点。
图３摩擦搅拌焊原理示意
于工件材料熔点情况下操作的固相焊接。摩擦搅拌 焊可以焊接所有铝合金，包括铝一锂合金。通常该合 金无法采用传统熔焊技术。异种铝合金材料也可以 ２００７ ｌＦＷＴ
Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈｉｎａ
用该工艺焊接（如５０００系列和６０００系列之间的焊 接，甚至２０００系列和７０００系列之间的焊接）。在焊接 铝合金的过程中不需要保护气体或者填人焊丝。 ＴＷＩ开发完善了摩擦搅拌焊工艺，可焊接的铝合金 厚度范围０．８－７５．０ ｍｍ，如图４所示。
沿着两个部件的连接处移动，形成高质量的对接或 者搭接焊缝。摩擦搅拌焊接工具头是一种特殊外形 的针状搅拌头，该搅拌头连接比其自身直径大的轴 肩（见图３）。在对接焊中，搅拌针的长度与工件的厚度 相似。因此搅拌头会插入并几乎完全穿透焊件。搅 拌头沿着待焊界面横向前进，同时，轴肩紧密接触 工件上表面，并推动被软化的金属材料。该工艺过程 是通过搅拌头的旋转摩擦，软化的金属材料从前向 后围绕搅拌头过渡，受轴肩顶锻挤压作用形成的连 续的固相连接。
摩擦搅拌焊的搅拌头由耐磨材料制成，在高温 下拥有良好的动态和静态性能。典型焊接头可焊接 长１ ０００ｉｎ的５ ｉｎＩｎ厚铝合金而无需更换。工件必须 严格夹紧固定在底板上，并保证不受垂直、纵向以 及侧方向的外力使之产生位移或磨损。实验证明，板 材之间的空隙达到板材厚度的１０％时，仍然可以保 持良好的焊接质量。
在造船行业，很多公司利用摩擦搅拌焊工艺进行 大型挤压铝材的焊接。商用的摩擦搅拌焊设备已经投入 使用，已经完成装配的ＦＳＷ设备可焊接长达１６ｍ的 焊缝。目前，已有１７１家组织从Ｔ叽获得该工艺的非 独家使用许可。大部分的使用许可持有者是工业企业。
万方数据
船舶焊接
弗莱德·德莱尼等：铝合金船舶的摩擦搅拌焊接工艺
２ 材料
在所有的摩擦焊接工艺中，摩擦搅拌焊是在低
万方数据
ａ－－Ｕｎａｆｆｅｃｔｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌ非影响区；ｂ—Ｈｅａｔ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ（ＨＡＺ） 热影响区；ｃ－－Ｔｈｅｒｍｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌｌｙ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｚｏｎｅ（ＴＭＡＺ）热机械 性能影响区；ｄ—ｗｅｌｄ ｎｕｇｇｅｔ（Ｐａｒｔ ｏｆ ＴＭＡＺ）焊池。
表１ 国际测量机构及国际船级社已经核准摩擦 搅拌焊工艺及其产品
第６期
．只譬警搅。梦焊工荨妻，５ｍ．ｍ厚竺，。 ｊ ．，
铝合金焊出六条焊缝，并用在了原２型Ｗｌ＂ｔ船的５０船８３头Ｈ部３２分 （见１０、图１１）。焊接速度大约是３５ ｍｍ／ｍｉｎ。
图 １３ 凯恩斯 ＲＦＩ的远洋船舶上爆破成型的船头部分
图１０澳大利亚凯恩斯研究基金会造船厂中的便携式摩擦 搅拌焊设备
第３７卷笫６期 ２００７年６月
．耄埠拨
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ
Ｖｄ．３７ Ｎｏ．６ Ｊｕａ．２００７
镭畲聋赫赫鹃摩撼揽擢撵攮墓巷
２００７ ＩＦＷＴ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈｉｎａ
弗莱德·德莱尼，Ｓｔｅｐｈａｎ Ｗ Ｋａｌｌｅｅ。Ｍｉｋｅ Ｊ Ｒｕｓｓｅｌｌ
口ＷＩ公司中国办事处，北京１０００２４）
弗莱德·德莱Ｊ雹（Ｆｒｅｄ Ｄｅｌａｎｙ）１９８６年加入哪Ｉ，曾经获得法国机械工程学位、英国克兰
菲尔德大学－（Ｃｒａｕｆｉｅｌｄ）海洋材料专业理学硕士学位。在ＮＤＴ担任两年项目主管后，弗菜德进 入国际合作和会员部，从事ＴＷＩ国际业务业务开发。从１９９９年开始担任Ｔ研工业会员服务 和国际合作部经理，负责ＴＷＩ在中国的业务。
中圈分类号：ＴＧ４５３＋．９
文献标识码：Ｂ
文章编号：１００１—２３０３（２００７）０６—００４８－１０
Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｓｔｉｒ ｗｅｌｄｉｎｇ ｏｆ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｓｈｉｐｓ
Ｆｒｅｄ Ｄｅｌａｎｙ，Ｓｔｅｐｈａｎ Ｗ Ｋａｌｌｅｅ，Ｍｉｋｅ Ｊ Ｒｕｓｓｅｌｌ
（惭Ｉ Ｃｈｉｎａ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００２４，Ｃｈｉｎａ）
图７ Ｓａｐａ冷藏壁板的连接设计（焊接厚度４．５ ｉｌｌｌｎ，全部焊 接长度１６ ｍ）
３．２蜂窝结构板和防腐板 日本最近发表了摩擦搅拌焊最新的工艺应用，
该工艺用于蜂窝结构板（见图８）和海水防水板（见图 ９）上。后者是由５个２５０ｍｍ宽的５０００系列挤压铝
。羔Ｑ二…一望坠丝星丝丝豫堡照织～
万方数据
材连接而成，摩擦搅拌后的成品板尺寸是１ ２５０ｍｉｎｘ ５ ０００ ｍｍ。因其焊接结构的良好平整性和优秀的机 械性能，这些板材被用在了船舱的墙壁。
第６期
图１用在“Ｔｈｅ Ｗｏｄｄ，’大型游轮上的预加工ＦＳＷ 铝合金船甲板壁板
图２ Ｆｏｓｅｎ Ｍｅｋ的大型游轮“Ｔｈｅ Ｗｏｒｌｄ”使用了 摩擦搅拌焊的甲板 他们在日本、美国、中国、欧洲以及北欧斯堪的纳维 亚地区进行摩擦搅拌焊接工艺商用生产的开发。
１ 简介 摩擦搅拌焊接（ＦＳｍ使用非自耗损的旋转工具，
图５铸造铝和６ ｈｉｍ厚的锻造铝焊接后的横断面
…曼丝丝。熙磁镌麓魉鱼……。：曼２二
船舶焊接
雹晖榱
第３７卷
摩擦搅拌焊工艺也可以用于铜、镁、锌以及铅 的焊接。对于钢、钛和镍板的实验也取得了相当大的 成功。将摩擦搅拌焊用于铝基复合材料（ＭＭＣｓ）、氧 化物扩散强化（ＯＤＳ）合金，以及用于不同材料（如钢 和铝的焊接）等的初步实验，均获得可喜的结果。
图１４长２４ ｉｎ的ＲＦＩ海洋观赏船侧面图（带有船体缩进观
一盘 赏带ｖｉｅｗｉｎｇ ｐｏｄ）
２００７ ＩＦＷＴ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｃｈｉｎａ
蚓霸露苍要两舜ｒ１ 。』／
图１５ ＲＦＩ海洋观赏船俯视图。图中示意了水压控制的观赏
带ｖｉｅｗｉｎｇ ｐｏｄ
圈１１ ＲＦＩ爆破成型前船头右舷上的摩擦搅拌焊 高能率成型（ＨＥＲＦ）焊接后，得到了船头部分搅 拌摩擦焊板材的最终三维外形。爆破板固定在铝板 上，并安置在模具里。引爆炸药前，模具里是装满水 的。最终完成的结构件随后被安装在原形远洋船舶 上，如图１２、图１３所示。
图１２船头部分的高能率成型的炸药引爆 结合了快艇和半潜艇式珊瑚观赏船的特点，这 项先进的工艺造就了独有的创新型原形船体，如图 １４－图１６所示。
万方数据
●；黯蹭坪接国际论坛大会主讲报告
图１６澳大利亚ＲＦＩ的爆破成型船‘Ｔｈｅ Ｂｏｓｓ’ 新工艺理念的优点包括根据日常海洋和风速 风力的情况，遇到不同的暗礁珊瑚的时候灵活操作， 因此可提供更可靠的服务。在珊瑚观赏时会受到更 小的影响以及环保的可承受模式，满足了国际专业 人士保护脆弱敏感的海上公园的各种需求。
由于摩擦搅拌焊接工艺在较低温状态下进行， 因此可以焊接蜂窝结构或夹层板的铝金属外壳，同 时避免了内外分层。低温的摩擦搅拌焊也可对异种 材料进行焊接。
自１９９１年，Ｉｎ阢发明摩擦搅拌焊接以来，全世
界各个领域的公司都开始使用这种技术，特别是在 铝合金部件和板材的制造。北欧斯堪的纳维亚铝合 金制造商Ｔｒｅｎｄｓｅｔｔｅｒｓ在１．９９５年首次将该工艺投 入商业用途，进行空心结构低温冷藏铝板的制造， 这些铝板将用于船甲板和防水壁上。摩擦搅拌焊接 结构正在革新高速渡船、气垫船和游轮等的预加工 轻质模具的制造手段，如图ｌ、图２所示。
摘要：摩擦搅拌焊（ＦＳＷ）是在低于工件材料熔点情况下操作的固相焊接，是在旋转情况下通过一种耐 磨工具将板材或型材材料连接的工艺，可用于铝、镁、铜等的焊接，焊接质量优良。ｊ通常情况下，摩擦 搅拌焊的焊缝强度超过热影响区。介绍了摩擦搅拌焊在造船和船舶制造业上的应用，以及船舶工业的 研究需求。
关键词：摩擦搅拌焊（ｒｓｗ）；船舶制造；研究需求；应用
正式的承认和批准已经由以下各级机构开展， 见表１。 ３．４爆破成型船身外壳和远洋观赏船
澳大利亚Ａｄｅｌａｉｄｅ大学的机械工程学院已经开发 了一种便携式原型摩擦搅拌焊设备，用于制造新型的 远洋观赏船。该设备已经被运送到凯恩斯的研究基金 会（ＰＦＩ），并在技术含量较低的相关造船厂中使用。
船舶焊接
弗莱德·德莱尼等：铝合金船舶的摩擦搅拌焊接工艺
现在，摩擦搅拌焊接板已经被用在全世界的高 速渡船、石油钻塔、气垫船和大型游轮上。在总装时， 为节省时间，大型的预制铝模板被直接起重吊装运 到船上。位于Ｆｉｎｓｐａｎｇ（瑞典）的Ｓａｐａ公司目前的摩擦 搅拌焊接总长度大约超过了２ ０００ ｋｍ。在合适的焊 接工艺规范（ＷＰＳ）基础上，针对各个实际项目，摩擦 搅拌焊加工的结构件的商业应用已经被广泛认可。