摩擦焊应用的意义
摩擦焊的特点及应用场合
摩擦焊的特点及应用场合摩擦焊是一种固态连接技术，它是将两个工件通过在它们之间施加旋转摩擦热进行加热，并施加一定的轴向力使其连接的方法。
其与传统的焊接方法相比具有以下特点：1. 无焊接功率和焊接工件降低：摩擦焊不需要任何传统焊接过程中所需要的焊接功率，也不需要使用额外的焊接材料。
这样可以降低能源消耗和成本，并且避免了焊接区域的变形和应力集中问题。
2. 高强度连接：通过摩擦焊连接的工件具有较高的强度和耐腐蚀性能，因为在摩擦焊过程中生成了细小的晶粒和均匀的显微组织。
3. 高效、快速连接：摩擦焊的加热速度很快，通常只需要几秒钟即可完成连接。
此外，由于不需要额外的焊接材料，连续焊接也是可行的，从而提高了焊接效率。
4. 适用于多种材料：摩擦焊可适用于各种材料，包括金属材料、塑料材料和复合材料等。
这些材料之间的连接往往难以使用其他传统焊接方法实现。
基于以上特点，摩擦焊广泛应用于各种场合：1. 汽车制造业：摩擦焊被广泛应用于汽车制造业中的各个环节，如车身焊接、发动机部件焊接、排气系统焊接等。
摩擦焊可以实现金属和塑料材料之间的连接，并且具有高强度、高密封性和高耐热性能，从而提高汽车的质量和性能。
2. 航空航天工业：摩擦焊在航空航天工业中广泛应用于连接铝合金和钛合金等材料。
这些材料具有高强度和低重量等特点，但传统的焊接方法难以连接它们。
摩擦焊不需要额外的焊接材料，可以实现这些材料之间的可靠连接。
3. 管道工程：摩擦焊被应用于管道工程中的焊接和连接工艺。
它可以连接各种金属管道和塑料管道，并且具有高强度和耐腐蚀性能，从而确保管道的安全和可靠性。
4. 电子设备制造业：摩擦焊广泛应用于电子设备制造业中的连接工艺。
它可以实现金属和塑料材料之间的连接，并且不会产生过多的热量和变形，从而保证了电子设备的稳定性和可靠性。
总之，摩擦焊作为一种高效、快速、高强度的连接技术，具有广泛的应用场合。
随着科学技术的不断发展，摩擦焊的应用领域还将不断扩展，成为现代制造业中重要的焊接工艺之一。
摩擦焊焊接使用场景
摩擦焊焊接使用场景摩擦焊是一种常用的金属焊接方法，通过摩擦产生的热量来融化金属表面，形成焊接接头。
摩擦焊具有高效、环保、节能等优点，因此在许多领域都有着广泛的应用场景。
摩擦焊在汽车制造领域有着重要的应用。
汽车是摩擦焊的主要应用领域之一，它可以用于焊接汽车发动机的曲轴、变速器壳体、底盘等关键部件。
相比传统的焊接方法，摩擦焊不需要使用焊条或焊丝，避免了焊接过程中产生的有害气体和废弃物，对环境更加友好。
同时，摩擦焊的焊接速度快、焊接质量高，可以提高汽车制造的生产效率和产品质量。
摩擦焊在航空航天领域也有广泛的应用。
航空航天行业对于焊接接头的要求非常高，需要具备高强度、高密度和高耐腐蚀性等特点。
摩擦焊可以满足这些要求，因此被广泛应用于航空航天器的制造中。
例如，摩擦焊可以用于焊接飞机的机翼、机身、起落架等部件，能够确保飞机的结构强度和安全性。
摩擦焊还在电子电器领域得到了应用。
电子电器产品通常需要焊接电子元器件，传统的电阻焊接往往会导致电子元器件的损坏。
而摩擦焊可以通过控制焊接温度和时间，避免对电子元器件造成不良影响，提高焊接的成功率和质量。
因此，摩擦焊被广泛应用于电子电器产品的制造中，例如手机、电视、电脑等。
摩擦焊还在管道、船舶、轨道交通、能源等领域有着重要的应用。
例如，在管道领域，摩擦焊可以用于焊接石油、天然气、水等管道，确保管道的密封性和可靠性。
在船舶领域，摩擦焊可以用于焊接船体、船舶设备等，提高船舶的结构强度和耐久性。
在轨道交通领域，摩擦焊可以用于焊接铁路轨道，提高轨道的连接质量和使用寿命。
在能源领域，摩擦焊可以用于焊接核电站、风力发电机组等设备，提高能源设备的安全性和效率。
摩擦焊在汽车制造、航空航天、电子电器、管道、船舶、轨道交通、能源等领域都有着重要的应用。
它的高效、环保、节能等特点使其成为现代焊接领域的热门技术。
随着科技的不断发展，相信摩擦焊在更多领域将有更广泛的应用。
摩擦焊焊接使用场景
摩擦焊焊接使用场景摩擦焊是一种常用的金属焊接技术，它通过在接触面上施加一定的力和旋转摩擦来产生热量，使材料局部熔化并形成焊接接头。
摩擦焊具有高效、环保、节能的特点，被广泛应用于各个领域。
一、汽车制造在汽车制造领域，摩擦焊被广泛应用于车身结构的焊接。
由于摩擦焊不需要额外的焊接材料和气体保护，可以减少生产成本并提高生产效率。
同时，摩擦焊还能够实现不同材料的焊接，如铝合金与钢的焊接，使得汽车结构更加轻量化，提高燃油经济性。
二、航空航天在航空航天领域，摩擦焊被广泛应用于航空发动机的制造。
发动机的高温、高压环境对焊接接头的质量要求极高，传统的焊接方法往往难以满足要求。
而摩擦焊由于其焊接速度快、接头质量高的特点，成为航空发动机制造的理想选择。
另外，在航天器的制造中，摩擦焊也能够实现航天器的轻量化和结构强度的提升。
三、轨道交通在轨道交通领域，摩擦焊被广泛应用于铁路轨道的连接。
传统的焊接方法容易造成焊接接头的应力集中和脆性断裂，而摩擦焊能够实现铁路轨道的无缝连接，提高轨道的牢固性和平整度，提高列车的运行安全性和乘坐舒适度。
四、能源装备在能源装备领域，摩擦焊被广泛应用于核电站的焊接。
核电站的工作环境极端恶劣，对焊接接头的质量要求极高。
摩擦焊由于其无需额外材料和气体保护的特点，能够减少污染和危险物质的产生，保证核电站的安全运行。
五、电子设备在电子设备制造领域，摩擦焊被广泛应用于电子元器件的连接。
摩擦焊能够实现不同材料的焊接，如金属与陶瓷的焊接，提高电子元器件的性能和可靠性。
同时，摩擦焊还能够实现微小尺寸的焊接，适用于微电子器件的制造。
摩擦焊作为一种先进的焊接技术，已经在各个领域得到了广泛应用。
它不仅提高了焊接效率和质量，还减少了环境污染和能源消耗。
随着科技的不断发展，摩擦焊技术将会得到进一步的改进和应用，为各个领域的发展带来更大的推动力。
摩擦焊接技术的应用及原理
摩擦焊接技术的应用及原理00摩擦焊接技术的应用及原理有哪位帮我诠释一下目前使用摩擦焊接技能的应用及道理呀?你看看这片文章对你有没有帮忙?【摩擦焊技能发展与展望】作者:周君技能改进谢谢,这个对我很有帮忙,但有没有侧重道理的呀拌和摩擦焊的道理与应用--1媒介摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热,使端部到达热塑性状态,然后迅速顶锻,完成焊接的一种要领。
摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料,包括金属、部门金属基复合材料、陶瓷及塑料。
摩擦焊要领在打造业中已应用40多年了,由于其生产率高、质量好获患了广泛的工程应用,但焊接的对象主如果回转形零件,虽则也有其它形式的摩擦焊技能浮现,以克服被焊工件几何形状的限定或提高生产率,如相位摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊等,但现实应用很少。
最近还浮现了摩擦堆焊,在工件上形成特殊性能的表面层。
拌和摩擦焊(FrictionStirWelding)是英国焊接研究所TWI(TheWeldingInstitute)提出的专利焊接技能[1,2]。
拌和摩擦焊除开具有平凡摩擦焊技能的优点外,还可以进行多种接头形式和不同焊接位置的连接。
挪威已建立了世界上第一个拌和摩擦焊商业设备,可焊接厚3~15mm、尺寸6×16m2的A1船板;1998年美利坚合众国波音公司的空间和守势实验室引进了拌和摩擦焊技能,用于焊接某些火箭部件;麦道公司也把这类技能用于打造Delta搭载火箭的推进剂贮箱。
本文首要介绍拌和摩擦焊的要领、过程、独特的地方以及焊接质量。
2拌和摩擦焊要领与常规摩擦焊同样,拌和摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接发热物体。
不同之处在于,拌和摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体型状的焊头(weldingpin)伸入工件的接缝处,通过焊头的高速旋转,使其与焊接工件材料摩擦,从而使连接部位的材料温度升高软化,同时对材料进行拌和摩擦来完成焊接的。
焊接过程如图1所示。
在焊接过程当中,工件要刚性固定在背垫上,焊头边高速旋转,边沿工件的接缝与工件相对于移动。
摩擦焊接技术及其工程应用
摩擦焊接技术及其工程应用摘要：摩擦焊是一种先进的固相连接技术，具有能量利用率高、能耗低、污染和噪声小的特点，符合未来工业技术的发展趋势。
摩擦焊接技术以其绿色环保、能耗低等优点和独有的技术优势，已经开始从航空航天制造开始向民用拓展且发展迅速，应用前景将会非常广阔。
关键词：摩擦焊接；工程应用；讨论摩擦焊接技术是一种新型的固相材料连接技术，由英国焊接研究所（TWI）研发，已广泛应用于工业的各个领域，随着对焊接工艺、焊接材料、搅拌头结构等研究的不断深入，搅拌摩擦焊接技术以其绿色环保、能耗低等优点和独有的技术优势迅速得到社会的认可和技术推广，逐渐成为当下焊接领域内最热门的固相连接技术方法之一。
一、旋转摩擦焊旋转摩擦焊是迄今为止最常见的一种摩擦焊，在机器工业中占有很大的比例，可以焊接直径从1—200mm的固体圆柱棒。
旋转摩擦焊有三种类型：连续驱动焊、惯性摩擦焊以及两种方式的组合。
一端高速旋转，同时在两端施加轴向力，摩擦加热到预定温度后，停止马达运转并施加一个更大的轴向力进行顶锻。
在惯性摩擦焊中，将其中的一个工件连接到飞轮上，当达到适当的速度后，停止飞轮的运转，同时另一工件施加轴向力进行顶锻。
工件接触点的摩擦，既是热源，又是制动方式。
两种旋转摩擦焊最本质的区别是：连续驱动摩擦焊是由一个连续的轴向速度驱动，而惯性摩擦焊预先估计所需的能量，让飞轮达到一个较高的速度，将能量保存在飞轮上，然后逐渐减小到零，将这些能量在接触面上转化为热量。
旋转摩擦焊适用于各种异型金属组合的焊接。
不同结构以及具有不同热和力学性质的异种金属也可以焊接。
鉴于焊接周期短，容易获得实时监测参数等优点，汽车工业对此特别青睐，并已安装了大批旋转摩擦焊接机用于生产至少有一个部件具有对称性的零件，比如传动链条部分中的传动轴、齿轮、发动机排气阀门、变速箱等同轴性有较高要求的部件，铝合金轮辋也通过这种焊接方式批量生产。
二、径向摩擦焊旋转摩擦焊有一个内在的缺陷，即焊接对象是小部件，但若是两根长管进行焊接，用旋转摩擦焊就比较困难，径向摩擦焊可以很好地解决这个问题。
摩擦焊
连续驱动摩擦焊是现代工业制造较为常用的一种焊接方法，典型的连续驱动摩擦焊过程如下 图（3）所示，一般由旋转、摩擦、焊接、顶锻保压等程序组成。
3
（3）连续驱动摩擦焊示意图
（4）连续驱动摩擦焊接头 的金属流变结构
在连续驱动摩擦焊接过程中，一个工件被固定在直接驱动的旋转夹具上，另一个工件固定 在移动夹具上，工件被加紧后，移动夹具向旋转夹具端移动，移动至一定距离后，旋转夹具端 工件在电机驱动下开始以设定的速度旋转，工件相互接触后开始摩擦生热；当被焊件达到预定 的时间或缩短量后，迅速制动使工件停止旋转，并开始施加预定的顶锻压力，保持一定的时间 （时间也是预先设定的），然后旋转夹具松开，被焊工件与移动夹具一起后退到原始位置，移动 夹具松开，取出工件，焊接结束。图（4）为连续驱动摩擦焊接头的金属流变结构示意图。
3、搅拌摩擦焊
5
下图（1）是搅拌摩擦焊示意图。焊接主要有搅拌头完成。搅拌头由特型指棒、夹持器和圆 柱体组成。焊接开始时，搅拌头高速旋转，特型指棒迅速钻入被焊板的焊缝，与特型指棒接触 的金属摩擦生热形成了很薄的热塑性层。当特型指棒钻入工件表面以下时，，有部分金属被挤出 表面，由于正面轴肩和背面垫板的密封作用，一方面，轴肩与被焊表面摩擦，产生辅助热，另 一方面，搅拌头和工件相对运动时，在搅拌头前面不断形成的热塑性金属转移到搅抖头后面， 填充后面的空腔。在整个焊接过程中，空腔的产生于填满连续进行，焊缝区金属经历着被挤压、 摩擦生热、塑性变形、转移、扩散以及再结晶。
焊接中的摩擦焊技术
焊接中的摩擦焊技术摩擦焊是一种热机械联接技术，利用高速旋转工具产生的热量，将工作材料表面摩擦加热到塑性状态，然后施加一定的力，使工件在塑性状态下结合。
在焊接领域，摩擦焊技术被广泛应用。
它可以用于结合许多不同种类的材料，例如金属与非金属、略有不同性质的材料，如铝合金，钛合金等等。
摩擦焊技术有许多优点。
首先，摩擦焊可以大大缩短焊接时间，从而提高了工作效率。
其次，摩擦焊不需要补充外部焊接材料，避免了焊接过程中材料添加的问题。
同时，摩擦焊可以减少焊接温度和局部变形，对工件的性能影响也较小。
另外，摩擦焊技术形成的焊接接头质量较高，更加稳定，可以应用于许多要求高强度和高韧性的场合。
然而，摩擦焊技术也存在一些技术难题。
首先，如何准确控制摩擦加热过程，保持工件稳定在塑性状态下，确保焊接质量的稳定性，这是一个挑战。
其次，摩擦焊对设备的稳定性和操作人员技能要求较高，需要专业的工程师和技术人员进行操作。
摩擦焊技术的应用领域非常广泛，可以用于航空航天、汽车、造船、铁路、管道等各种领域的焊接。
特别是在航空航天领域，摩擦焊技术被广泛应用。
因为摩擦焊可以与多种材料进行联接，并能够保证焊接质量，同时该技术成本较低，因此广受各界人士的青睐。
让我们重点了解一些摩擦焊的具体应用案例。
在汽车领域中，摩擦焊主要用于汽车轮毂、齿轮及传动轴的制造。
在船舶领域中，摩擦焊主要应用于造船工业中较大的钢板的连接。
在航空领域中，摩擦焊被广泛应用于航空发动机等部件的制造。
除了以上案例，有越来越多的产品和行业应用摩擦焊。
例如在电器领域中，摩擦焊被应用于电池制造。
在新能源汽车领域中，摩擦焊被用于汽车减震系统的制造，制动系统和底盘系统。
摩擦焊还可以应用于制造电机的罗盘式子时导筒、不锈钢焊接等。
在摩擦焊技术的发展趋势方面，我们可以看到越来越多的研究集中于提高焊接质量、降低焊接时间、改善设备稳定性等方面。
同时，随着高端智能制造的不断推进，摩擦焊也会成为越来越重要的焊接技术之一。
摩擦焊的应用(1)
摩擦焊的应用摩擦焊接是利用金属焊接表面摩擦加热的一种热压焊接方法.摩擦焊技术的主要优点归结为如下几个方面：（1）接头质量好且稳定。
焊接过程由机器控制，参数设定后容易监控，重复性好，不依赖于操作人员的技术水平和工作态度。
焊接过程不发生熔化，属固相热压焊，接头为缎造组织，因此焊缝不会出现气孔、偏析和夹杂，裂纹等铸造组织的结晶缺陷，焊接接头强度远大于熔焊、钎焊的强度，达到甚至超过母材的强度；（2）效率高。
对焊件准备通常要求不高，焊接设备容易自动化，可在流水线上生产，每件焊接时间以秒计，一般只需零点几秒至几十秒，是其它焊接方法如熔焊、钎焊不能相比的；（3）节能、节材、低耗。
所需功率仅及传统焊接工艺的1/5～1/15，不需焊条、焊剂、钎料、保护气体，不需填加金属，也不需消耗电极；（4）焊接性好。
特别适合异种材料的焊接，与其它焊接方法相比，摩擦焊有得天独厚的优势，如钢和紫铜、钢和铝、钢和黄铜等等；（5）环保，无污染。
焊接过程不产生烟尘或有害气体，不产生飞溅，没有孤光和火花，没有放射线。
摩擦焊方法（1）相位摩擦焊可实现有相位要求的工件的摩擦焊接，扩大了摩擦焊的应用领域。
目前生产中对如六方形断面的零件、八方钢、汽车操作杆、花键轴、拨叉、两端带法兰的轴等均要求采用相位摩擦焊。
在电控技术和机械技术高度发展的前提下，为大吨位相位摩擦焊机的研制提供了可能。
（2）线性摩擦焊线性摩擦焊技术，是两个工件以一定的频率和振幅进行往复运动产生热量进行的焊接，它可以将方形、圆形、多边形截面的金属或塑料焊接在一起。
它可以焊接更不规则截面的构件，象叶片与涡轮等，以后要深入开展线性摩擦焊机原理、振动系统动力学等的研究，为研制大吨位的性摩擦焊机作准备。
（3）径向摩擦焊径向摩擦焊由于其引入中间旋转加压圆环，不仅改变了摩擦面的方向，焊件也由相对旋转加压变为相对固定加压，它非常适合于长管子的焊接，同时它还可以把薄壁铜环焊接到弹体外壁上，能够使军工产品升级换代。
摩擦焊接技术在土木工程钢筋连接接头批量生产中的应用
建筑技术开发Building Technology Development工程技术Engineering and Technology第48卷第8期2021年4月摩擦焊接技术在土木工程钢筋连接接头批量生产中的应用韩英爱\姜洪权2(1.长春工程学院，长春130012; 2.苏州西岩机械技术有限公司，江苏太仓215400)[摘要]探讨了摩擦焊接技术在土木工程钢筋连接接头批量生产领域应用的突出优势，介绍采用丝头与母材摩擦焊接的方 法时进行设备选用的具体方法，并提出丝头、套筒参数要求及丝头焊接与施工生产的相关要求，对摩擦焊接技术在土木工程钢 筋连接领域的早日应用具有重要意义。
[关键词]摩擦焊接技术；钢筋连接接头；批量生产；设备选用；生产要求[中图分类号]T U74 :TG453.9 [文献标志码]B[文章编号]1001-523X (2021) 08-0061-03Application of Friction Welding Technology in MassProduction of Civil Engineering Steel Bar JointHan Ying-a i,Jiang Hong-quan[Abstract]This paper discusses the outstanding advantages of friction welding technology in the field of mass production of civil engineering steel bar connection joint,and introduces the specific method of equipment selection when using the friction welding method of thread head and base metal,and puts forward the requirements of screw head and sleeve parameters,as well as the relevant requirements of wire head welding and construction production.It is of great significance to apply this technique in the field of steel bar connection in civil engineering.[Keywords]friction welding technology ；reinforcement joint；mass production ；equipment selection ；production requirements作为一种固相连接方法，摩擦焊接技术以其优质、高效、低耗、环保的突出优点受到所有工业强国的重视，已在航空 航天、石油钻探、工程机械、汽车零部件等诸多领域获得越 来越多的应用。
摩擦焊技术在航空航天制造中的应用
摩擦焊技术在航空航天制造中的应用摩擦焊是一种热机械连接方式，是在金属表面间摩擦和变形作用下，发生局部加热、塑性流动和相互扩散现象，使接头区域材料达到挤出状态，使原子固态扩散溶合形成一种具有较高连接强度的新材料。
摩擦焊技术在汽车、电力、化工、航空航天等领域都有广泛应用。
航空航天制造中，传统的连接方式如铆接、焊接等存在一些弊端，如施工空间受限、接头厚度有限、接头热影响区域较大等。
而摩擦焊技术则可以解决这些问题，因此在航空航天制造中得到广泛应用。
一、应用范围1. 飞行器结构件的连接：如机翼、蒙皮、发动机轮毂等；2. 热防护构件的连接：如热隔板、航天器复合材料保温涂层等；3. 动力系统构件的连接：如发动机叶轮、涡轮等。
二、优点1. 如上所述，摩擦焊技术能够解决传统连接方式存在的一些问题，如接头厚度有限等。
当然，摩擦焊技术也存在一些局限性，如需要一定的操作技能、精度等。
2. 摩擦焊技术连接的接头不含焊接或铆接产生的毒性溶剂，更环保。
3. 相比传统的焊接方法，摩擦焊连接的接头没有明显的变形和热影响区域，可以减少机身的应力分布不均带来的风险。
三、具体应用案例1. 现在美国的B-2隐形轰炸机，飞行中的最高速度可达2500km/h，故其制造需要材料强度和强度的综合性能非常高。
为保证机身强度，使用了摩擦焊法来完成蒙皮就比传统方法更有优势。
2. 摩擦焊还被用于航空火箭、卫星等空间器、火车铁路和汽车等交通运输设备制造中。
特别是现代高速列车的摩擦焊接技术，广泛应用于轨道安装、车体拼装等领域。
总之，摩擦焊技术在航空航天制造中具有重要应用价值，未来也将进一步推广和完善，扮演更加重要的角色。
摩擦焊铜铝
摩擦焊铜铝
【实用版】
目录
1.摩擦焊的概述
2.铜铝摩擦焊的原理
3.铜铝摩擦焊的应用领域
4.铜铝摩擦焊的优势与局限性
5.我国在铜铝摩擦焊技术方面的发展
正文
一、摩擦焊的概述
摩擦焊是一种在接触面产生摩擦热，使材料局部熔化并连接的焊接方法。
摩擦焊具有操作简便、效率高、成本低等优点，广泛应用于金属材料、非金属材料及其复合材料的连接。
根据焊接过程中的温度分布和组织变化，摩擦焊可分为热熔焊、固相焊和液相焊等类型。
二、铜铝摩擦焊的原理
铜铝摩擦焊主要是利用摩擦热使铜和铝材料在接触面熔化，形成焊缝。
焊接过程中，铜和铝材料在压力作用下产生塑性变形，从而形成紧密的连接。
为了提高焊接质量，通常需要在焊接前对焊接表面进行处理，如清理氧化膜、涂抹润滑剂等。
三、铜铝摩擦焊的应用领域
铜铝摩擦焊技术广泛应用于汽车、船舶、航空航天、电力、电子等行业。
例如，在汽车制造中，铜铝摩擦焊可用于连接车身、发动机、悬挂系统等部件；在电力行业中，铜铝摩擦焊可用于连接电缆接头、母线等。
四、铜铝摩擦焊的优势与局限性
铜铝摩擦焊具有操作简便、效率高、成本低、焊缝质量好等优点。
但同时，铜铝摩擦焊也存在一定的局限性，如焊接过程中的温度难以控制，易产生过热、熔穿等问题，另外，摩擦焊的焊接强度受到一定影响，对于承受较大载荷的部件，可能需要采用其他焊接方法进行加固。
五、我国在铜铝摩擦焊技术方面的发展
我国在铜铝摩擦焊技术方面取得了显著的成果。
近年来，我国在摩擦焊设备、焊接工艺、焊接材料等方面不断创新，提高了摩擦焊技术水平。
摩擦焊
h)角接
搅拌摩擦焊作为一种新型连接技术，也存在如下定缺点: (1)目前焊接速度不高 对板材进行单道连接时，焊接速度低于电
弧焊。
(2)焊件的夹持要求较高 不同的结构需要不同的工装夹具，设备 的灵活性差。
(3)焊缝尾端留有“ 匙孔”，需要用其他焊接方法填充。 (4)焊缝背面需要有垫板，在封闭结构中垫板的取出比较困难。 (5)刀头因磨损消耗太快，虽然目前正在尝试用更为耐磨的陶瓷
图5 搅拌摩擦焊示意图
4.嵌入摩擦焊(Friction plunge welding)
嵌入摩擦焊是利用摩擦焊原理 把相对较硬的材料（工件1）嵌入到 较软的材料（工件2）中。如图所示， 两个焊件之间相对运动所产生的摩 擦热使得较软材料局部呈现热塑性 状态，并在拘束肩的作用下产生塑 性变形，流入预先加工好的硬材料 的凹区中，拘束肩迫使软材料紧紧 包住硬材料的连接头，当转动停止、 焊件冷却后，即形成可靠接头。如 图6所示。
六、材料的摩擦焊接性
材料的摩擦焊接性是指材料在一定的摩擦焊工艺条件下，获得优质 摩擦焊接接头的能力。所谓优质接头，是指接头与母材等强度、等塑性 。摩擦焊具有广泛的工艺适应性，适用于摩擦焊的材料有金属材料、陶 瓷材料、复合材料、塑料等。 影响材料摩擦焊接性的因素主要有：
(1)材料的互溶和扩散性
(2)材料表面的氧化膜是否易破碎 表面氧化膜易破碎的金属的摩擦
搅拌摩擦焊技术应用现状和发展趋势
万方数据搅拌摩擦焊接过程中，接头温度峰值始终处于材料熔化点以下（约为材料熔点的０．８），不会出现材料熔化，从而避免了常规熔焊工艺中因熔化一凝固现象的存在所造成的各种焊接缺陷。
所以，搅拌摩擦焊是一种固相焊接技术。
接头材料在高温软化状态下，由于搅拌图１搅拌摩擦焊基本原理及工艺过程头的挤压而形成牢固的锻造细晶组织（与此不同的是，熔焊接头通常为晶粒粗大的铸造组织）。
与其他焊接方法相比，搅拌摩擦焊具有以下特点：（１）搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，接头性能优异。
（２）焊前不需要开坡口，可以节省焊前准备工时。
（３）焊接过程中不需要保护气，也不需要填充材料。
（４）焊接过程容易实现自动化，可以实现全位置焊接，接头质量一致性好。
（５）焊接热输入小，从而导致焊接变形小、接头残余应力水平低，是一种低应力，小变形焊接技术。
（６）焊接过程中无飞溅、无弧光，无辐射，是一种绿色焊接技术。
（７）焊接效率高、能耗低，是一种高效焊接技术。
搅拌摩擦焊技术的这一系列特点使其对于以铝合金为代表的轻金属结构焊接具有非常重要的意义，在航空、航天、船舶、列车、汽车以及电力、电子等领域具有非常广阔的应用前景。
：．搅拌摩擦焊技术应用现状搅拌摩擦焊作为一种轻合金材料连接的优选焊接Ｅ口！唑堡笙！塑壁董皇塑型参磊加工热加工ｗｗｗ，ｍａｃｈｉｎｉｓｔ．ｃｏｍ，ｃｎ技术，已经从技术研究迈向高层次的工程化和工业化应用阶段，如在美国的宇航制造工业、北欧的船舶制造工业和日本的高速列车制造等领域，搅拌摩擦焊技术都得到了广泛应用。
搅拌摩擦焊技术１９９５年（通过申请专利）进入中国，但是这项技术在中国真正获得发展却是在２００２年以后——中心成立以来的这几年时间，它是以中国自主研制的第一台专机搅拌摩擦焊设备的交付使用为标志的。
２００２年以来，搅拌摩擦焊技术已被迅速推广到国内的航空、航天、船舶、电力、电子以及汽车等领域，并在几十种产品型号中得到应用。
１．搅拌摩擦焊技术在航天型号产品研制中的应用由于轻量化的需要，航天领域大量采用了铝合金结构——最适合采用搅拌摩擦焊技术，从而使搅拌摩擦焊技术最早在火箭、航天飞机等宇航产品中得到推广。
谈搅拌摩擦焊技术研究与应用
CATALOGUE 目录•搅拌摩擦焊技术简介•搅拌摩擦焊技术研究现状•搅拌摩擦焊技术在不同领域的应用•搅拌摩擦焊技术的前景展望与发展趋势•结论搅拌摩擦焊是一种新型的焊接方法，其核心是利用搅拌头与工件之间的摩擦热和塑性变形热，使工件局部加热至塑性状态，并在搅拌头的强烈搅拌作用下实现材料的连接。
与传统的熔焊方法不同，搅拌摩擦焊过程中不涉及熔化，因此可以避免熔焊过程中出现的元素烧损、接头组织性能恶化等问题。
高效节能接头质量高适用范围广操作简单ABCD航空航天领域汽车制造领域其他领域轨道交通领域搅拌摩擦焊技术的应用范围搅拌摩擦焊技术的研究进展搅拌摩擦焊技术自发明以来，经过多年的研究和发展，已经在多个领域得到广泛应用。
在科研方面，研究者们不断探索新的搅拌摩擦焊技术，提高其焊接质量和效率。
在应用方面，搅拌摩擦焊技术已经应用于航空、航天、汽车、船舶等领域，取得了良好的效果。
010203搅拌摩擦焊技术的优势与局限搅拌摩擦焊技术的研究热点与挑战总结词搅拌摩擦焊技术在航空航天领域的应用具有广泛性和重要性。
要点一要点二详细描述搅拌摩擦焊技术在该领域主要用于制造飞机和火箭等关键部件，如铝合金和钛合金的焊接。
相比传统焊接方法，搅拌摩擦焊技术具有更高的焊接质量和更快的焊接速度，提高了生产效率，降低了制造成本。
此外，搅拌摩擦焊技术还具有较好的接头强度和耐腐蚀性，使得飞机和火箭等关键部件的寿命更长、安全性更高。
航空航天领域总结词搅拌摩擦焊技术在汽车制造领域的应用日益增多，成为汽车制造的重要焊接方法之一。
详细描述搅拌摩擦焊技术在该领域主要用于制造汽车车身、底盘和发动机等关键部件，如低碳钢、铝合金和不锈钢的焊接。
相比传统焊接方法，搅拌摩擦焊技术具有更高的焊接质量和更快的焊接速度，提高了生产效率，降低了制造成本。
此外，搅拌摩擦焊技术还具有较好的接头强度和耐腐蚀性，使得汽车的关键部件更加可靠、耐用。
总结词搅拌摩擦焊技术在船舶制造领域的应用具有广泛性和重要性。
摩擦焊焊接使用场景
摩擦焊焊接使用场景摩擦焊焊接是一种利用摩擦热产生焊接连接的技术。
它适用于各种金属材料之间的焊接，不仅效率高，而且焊接强度好。
摩擦焊焊接在工业生产中有广泛的应用场景，下面将介绍几个常见的使用场景。
1. 汽车制造摩擦焊焊接在汽车制造行业中扮演着重要的角色。
例如，车轮轴承的焊接通常采用摩擦焊接技术。
传统的焊接方法可能会导致焊接接头强度不够，而摩擦焊焊接可以确保焊接接头的强度达到要求，从而提高汽车的安全性和可靠性。
2. 航空航天航空航天领域对焊接接头的强度和质量要求非常高，而摩擦焊焊接可以满足这些要求。
例如，飞机的翼身连接通常采用摩擦焊焊接技术，可以有效地提高连接部位的强度和耐久性，确保飞机的飞行安全。
3. 铁路交通摩擦焊焊接在铁路交通领域也有广泛的应用。
铁轨的连接是铁路建设中的重要环节，传统的焊接方法存在缺陷，易出现裂纹和疲劳现象。
而摩擦焊焊接可以有效地解决这些问题，提高铁轨的连接质量和强度，延长铁轨的使用寿命。
4. 石油化工在石油化工行业中，各种管道和容器的连接需要经受高温和高压的考验。
传统的焊接方法在高温环境下容易产生变形和裂纹，而摩擦焊焊接可以减少热影响区，确保焊接接头的质量和可靠性，满足石油化工行业的特殊需求。
5. 电子设备制造电子设备制造行业对焊接技术的要求越来越高，要求焊接接头小巧、精细、稳定。
传统的焊接方法可能会产生过多的热量，对电子元器件造成损害。
而摩擦焊焊接可以控制焊接过程的温度，避免对电子元器件的损害，提高焊接质量和可靠性。
摩擦焊焊接在汽车制造、航空航天、铁路交通、石油化工和电子设备制造等行业中有广泛的应用场景。
它不仅可以提高焊接接头的强度和质量，还可以满足各行业对焊接技术的特殊要求。
随着科技的不断发展和进步，摩擦焊焊接技术将会在更多领域得到应用，为各行业的发展提供强有力的支持。
搅拌摩擦焊技术在中国的发展和推广应用
2014 年第 17期·航空制造技术 71
专 题 SPECIAL TOPIC
70 航空制造技术·2014 年第 17 期
搅拌摩擦焊技术 Friction Stir Welding Technology
“中国搅拌摩擦焊中心”是英国 焊接研究所在中国地区（包括香港、 澳 门 和 台 湾）唯 一 授 权 的 搅 拌 摩 擦 焊技术合作伙伴。搅拌摩擦焊中心 主要负责搅拌摩擦焊技术在中国地 区的技术开发、工程应用以及搅拌摩 擦焊设备的研发、制造及销售；同时 还全权代表英国焊接研究所在中国 地区发授和管理搅拌摩擦焊专利许 可，并负责中国市场搅拌摩擦焊技术 的应用和监督。
04 数控重大专项等多项国家级搅拌 摩擦焊技术和装备的研究课题。通 过航空基金项目以及型号攻关项目 的开发，使搅拌摩擦焊技术的发展能 够与国家级别的型号和项目需求相 一致，为搅拌摩擦焊技术的发展注入 了不竭动力，保持了搅拌摩擦焊技术 的 新 颖 性、先 进 性 和 创 新 性 发 展 能 力。
同时，公司还利用我国武器型号 装备搅拌摩擦焊技术工程化应用开 发的契机，投资 5200 万元国家技术 改造和研究保障经费以及 2500 万元 企业自有资金，建立了由 20 多台各 种先进搅拌摩擦焊设备组成的技术 研发中心，如图 1 所示。这个搅拌摩 擦焊研发中心拥有多台世界级别的 搅拌摩擦焊装备，所涉及的搅拌摩擦 焊技术包括普通搅拌摩擦焊、双轴肩 搅拌摩擦焊、静轴肩搅拌摩擦焊、搅 拌摩擦点焊等。2013 年，公司还研 制成功了中国首台机器人搅拌摩擦 焊接系统，成立了“机器人搅拌摩擦 焊工程中心”。迄今，公司已经建成 了具有世界先进水平的综合性搅拌 摩擦焊技术开发平台。
摩擦焊应用行业分析报告
摩擦焊应用行业分析报告引言摩擦焊作为一种加工技术，已经在许多行业得到广泛应用。
本文将对摩擦焊在不同行业的应用进行分析，探讨其优势和潜力，并对未来的发展进行展望。
摩擦焊在汽车制造行业的应用汽车制造行业是摩擦焊最主要的应用领域之一。
摩擦焊可用于连接汽车发动机零部件、底盘零部件和车身零部件等。
相比传统的焊接方法，摩擦焊具有以下优势：1. 高效快速：摩擦焊的加工速度较快，能够提高汽车生产效率。
2. 连接强度高：摩擦焊的连接强度高于传统焊接，能够满足汽车在高速运行和恶劣环境下的使用要求。
3. 节能环保：摩擦焊不需要使用焊接电源，相比传统焊接方法能够节约能源并减少环境污染。
摩擦焊在航空航天行业的应用航空航天行业是对焊接技术要求非常高的领域之一，摩擦焊在该行业应用潜力巨大。
摩擦焊能够用于连接航空发动机零部件、航天器结构件以及导弹和火箭等。
该行业对焊接质量要求极高，而摩擦焊具备以下优势：1. 无熔池：摩擦焊不产生熔池，可避免热影响区的产生，降低零件的残余应力和变形。
2. 高质量连接：摩擦焊的连接质量高，不易出现焊接缺陷，能够确保航空器结构的安全性和稳定性。
3. 耐高温性能好：摩擦焊的连接能够在高温环境下保持较好的性能，适应航空航天器在极端条件下的使用。
摩擦焊在电子制造行业的应用电子制造行业对焊接精度和可靠性要求很高，摩擦焊在该领域有着广泛的应用。
摩擦焊可以用于连接电子元器件、电池等。
其优势包括：1. 精密控制：摩擦焊可以通过调节轴向力、转速和加工后的压力时间等参数，实现对焊接过程的精密控制，确保焊接质量。
2. 无必要添加焊料：摩擦焊不需要添加焊料，避免了焊料对电子器件性能的影响。
3. 扩展应用范围：摩擦焊在连接不同材料及薄板焊接方面有一定优势，满足了电子制造行业对多种材料和结构的需求。
摩擦焊在铁路制造行业的应用摩擦焊在铁路制造行业具有广阔的应用前景。
摩擦焊主要应用于轨道和地铁车辆的制造。
摩擦焊在该行业的优势包括：1. 高质量连接：摩擦焊可以实现轨道的连续焊接，焊接质量高，从而提高铁路系统的稳定性和安全性。
摩擦焊的原理
摩擦焊的原理关键信息项：1、摩擦焊的定义2、摩擦焊的分类3、摩擦加热过程4、顶锻过程5、摩擦焊的优点6、摩擦焊的应用领域11 摩擦焊的定义摩擦焊是利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。
111 摩擦焊的工作原理在摩擦焊过程中，两个待焊接的工件相对旋转或移动，通过摩擦产生热量，使接触面上的材料达到塑性状态。
然后，施加轴向压力，使材料在塑性状态下相互扩散和连接，形成牢固的焊接接头。
112 摩擦焊与传统焊接方法的区别与传统的电弧焊、气保焊等焊接方法相比，摩擦焊具有焊接过程中热输入较小、焊接接头质量高、变形小等优点。
12 摩擦焊的分类121 惯性摩擦焊惯性摩擦焊是通过飞轮储存能量，然后在焊接过程中释放能量，使工件摩擦生热。
这种方法适用于焊接大直径、高强度的工件。
122 连续驱动摩擦焊连续驱动摩擦焊是通过电机等驱动装置使工件持续旋转或移动，从而产生摩擦热。
它适用于焊接较小尺寸和较低强度的工件。
123 搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊是通过搅拌头在工件的连接处旋转和移动，产生摩擦热和塑性变形，实现焊接。
这种方法特别适用于焊接铝合金等轻金属。
13 摩擦加热过程131 摩擦起始阶段在摩擦起始阶段，两个工件表面开始接触，摩擦力逐渐增大，温度开始上升。
132 稳定摩擦阶段随着摩擦的进行，进入稳定摩擦阶段，此时摩擦系数基本稳定，产生的热量使接触面的材料迅速升温至塑性状态。
133 停车阶段当达到预定的摩擦时间或温度时，停止摩擦运动，准备进入顶锻阶段。
14 顶锻过程141 顶锻的作用顶锻是在摩擦停止后，立即对工件施加轴向压力，使接触面的塑性材料紧密结合，挤出界面的氧化物和杂质，形成牢固的焊接接头。
142 顶锻力的大小和持续时间顶锻力的大小和持续时间对焊接接头的质量有重要影响。
顶锻力过小或持续时间过短，可能导致焊接不牢固；顶锻力过大或持续时间过长，可能会使工件过度变形。
15 摩擦焊的优点151 焊接质量高摩擦焊能够获得高质量的焊接接头，焊缝强度接近或达到母材强度，焊缝组织均匀、致密，无气孔、夹渣等缺陷。
线性摩擦焊技术及装备应用
线性摩擦焊技术及装备应用线性摩擦焊是一种利用机械摩擦热和压力产生焊接热的焊接方法。
它不需要添加外部熔化剂，通过工件之间的摩擦产生焊接热量，使工件表面升温并软化，然后通过外部压力将工件连接在一起。
线性摩擦焊技术的应用非常广泛，适用于各种材料的焊接，特别是对于难焊接、难熔化、高强度材料的连接，具有独特的优势。
下面将从应用领域、优点和局限性以及装备方面来介绍线性摩擦焊技术。
在应用方面，线性摩擦焊广泛应用于汽车、航空航天、军事装备、船舶、电子设备和管道等工业领域。
例如，汽车行业中，常用于连接车身构件、发动机零部件、变速器零部件等。
在航空航天领域，用于焊接航空器结构、发动机组件和航天器部件等。
此外，线性摩擦焊还适用于电池、燃料电池、涡轮增压器、管道连接等领域。
线性摩擦焊技术相比传统的焊接方法具有诸多优点。
首先，焊接速度快，通常只需要几秒钟至几分钟即可完成一次焊接，极大提高了生产效率。
其次，焊接过程没有焊接熔池和溶融区，因此不需要预热和退火处理，减少了工艺步骤和能源消耗。
第三，焊接接头强度高、气密性好，焊缝性能优良。
最后，该技术对材料的适应性强，几乎可以焊接一切可焊接材料。
然而，线性摩擦焊技术也有其局限性。
首先，焊接接头的尺寸和形状有一定限制，需要设计合理的接头结构。
其次，焊接前的工件表面应满足一定的粗糙度和平行度要求，否则会影响焊接质量。
此外，线性摩擦焊对工件的厚度和形状有一定限制，不适用于过厚或过薄的工件。
在装备方面，线性摩擦焊需要特殊的焊接设备才能实现。
主要包括主轴、焊接头、压力系统和传动系统等组成。
主轴是焊接设备的核心部件，通过驱动焊接头实现工件的摩擦，并提供焊接时所需的力和速度。
焊接头是焊接设备的关键组成部分，其结构和材质的选择对焊接结果起着至关重要的作用。
压力系统用于施加和控制焊接中的压力，确保工件间的紧密接触。
传动系统主要用于控制焊接过程中主轴的转速、压力以及相应的变化。
综上所述，线性摩擦焊技术和装备在工业领域有广泛的应用前景。
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摩擦焊应用的意义
——09制造332 姚健在压力作用下，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。
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。
相对于传统熔焊，摩擦焊具有诸多优点：
1、接头质量好且稳定。
焊接过程由机器控制，参数设定后容易监控，重复性好，不依赖于操作人员的技术水平和工作态度。
焊接过程不发生熔化，属固相热压焊，接头为锻造组织，因此焊缝不会出现气孔、偏析和夹杂、裂纹等铸造组织的结晶缺陷，焊接接头强度远大于熔焊、钎焊的强度，达到甚至超过母材的强度。
2、效率高。
对焊件的要求通常不高，焊接设备容易自动化，可在流水线上生产，每件焊件时间以秒计，是其它焊接方法不能相比的。
3、节能、节材、低耗。
所需功率仅及传统焊接工艺的1/5~1/15，不需焊条，焊剂、钎料、保护气体，不需要填加金属，也不需要消耗电极。
4、焊接性好。
特别适合异种材料的焊接，与其他焊接方法相比，摩擦焊有得天独厚的优势，如钢和紫铜、钢和铝、钢和黄铜等等。
5、环保、无污染。
焊接过程不产生烟尘或有害气体，不产生飞溅，没有弧光和火花，没有放射线。
由于以上这些优点，摩擦焊技术被誉为未来的绿色焊接术。
经过了几十年的发展，摩擦焊技术在国内目前已经具备了包括工艺、设备、控制、检验等整套完备的技术规模。
新颖的摩擦焊接技术不仅拓展了摩擦焊的应用范围.而且提高了焊接部件的整体性能和可靠性.使那些难焊或不能焊的材料也能获得高质量的焊缝.研究先进摩擦焊接技术具有重大的理论意义和工程应用价值.。