摩擦焊原理简介
摩擦焊接的原理
摩擦焊接的原理摩擦焊接是一种固态焊接方法，它是通过在工件接触面上产生摩擦热来融化材料并形成焊缝的。
其主要原理是利用机械能为能量源，通过将两个工件在一定的压力下在接触面上摩擦移动，使工件表面产生摩擦热并瞬间熔化，然后迅速停止摩擦，使熔池冷却凝固形成焊缝。
摩擦焊接的原理可以分为以下几个方面：1.摩擦加热原理：摩擦热是摩擦焊接的关键能量源，它是通过工件在摩擦面之间的摩擦运动产生的。
当两个工件在一定的压力下以一定的转速相对运动时，工件之间的摩擦产生热量，将工件本身加热至熔点以上。
其中，摩擦热的产生与设备的转速、压力、材料的导热性以及工件的形状等因素密切相关。
2.塑性变形原理：摩擦焊接时，工件表面由于摩擦作用发生塑性变形，使工件表面的金属颗粒发生破碎、变形、塌陷等现象，形成一个金属熔池。
塑性变形是形成焊缝的关键步骤之一，通过塑性变形可以增加摩擦能的转换效率，并提供足够的热量，使金属在高温和高压的条件下部分熔化。
3.热传导和热扩散原理：摩擦焊接过程中，局部熔化的金属熔池会沿着焊接界面进行热传导和热扩散，将热量从局部区域向周围区域传递。
热传导和热扩散使得熔池温度在接触面上均匀分布，使得焊接界面上的金属材料均匀地被热化、塑性变形和冷却凝固，从而形成焊缝。
4.焊缝形成原理：摩擦焊接过程中，摩擦热和塑性变形使得金属表面熔化并产生金属熔池，熔池流动使得焊接界面的杂质和氧化物被排除，形成清洁的焊接界面。
当停止摩擦运动后，金属熔池迅速冷却凝固，焊接界面上的金属重新固化，形成焊缝。
焊缝的形成主要取决于工件的形状、转速、压力、摩擦面积和材料的导热性等因素。
摩擦焊接具有以下优点：1.节约能源：与传统的焊接方法相比，摩擦焊接不需要使用明火或电弧加热，能源消耗较低，能够节约能源。
2.高效快速：摩擦焊接的焊接速度较快，焊接时间较短，生产效率较高。
3.焊接强度高：摩擦焊接产生的焊缝强度高，能够满足多种工程应用的要求。
4.适用范围广：摩擦焊接适用于各种金属材料的焊接，包括铝合金、钛合金、镁合金、铜、钢等。
摩擦焊接工艺(3篇)
第1篇一、引言摩擦焊接是一种利用摩擦热加热金属并施加压力以实现焊接连接的工艺。
它具有操作简单、焊接质量稳定、焊接速度快、成本低等优点，广泛应用于汽车、航空、航天、造船、铁路等行业。
本文将对摩擦焊接工艺的原理、设备、工艺参数及焊接质量等方面进行详细介绍。
二、摩擦焊接原理摩擦焊接的原理是利用摩擦产生的热量将金属表面加热至塑性状态，然后在一定压力下使两金属表面相互接触并发生塑性变形，从而实现焊接连接。
摩擦焊接过程中，金属表面的接触面积逐渐增大，摩擦产生的热量也不断增加，直至焊接接头形成。
1. 摩擦生热摩擦焊接过程中，通过摩擦产生的热量使金属表面温度升高，热量传递至金属内部，使金属达到塑性状态。
摩擦热的大小与摩擦系数、摩擦速度、摩擦时间等因素有关。
2. 塑性变形摩擦焊接过程中，摩擦产生的热量使金属表面达到塑性状态，金属表面发生塑性变形。
在压力作用下，金属表面相互接触，形成一定的接触面积，为焊接接头提供结合力。
3. 焊接接头形成随着摩擦焊接过程的进行，金属表面接触面积逐渐增大，塑性变形程度加深，焊接接头逐渐形成。
焊接接头质量取决于摩擦焊接过程中的工艺参数和金属材料的性能。
三、摩擦焊接设备摩擦焊接设备主要包括摩擦焊接机、夹具、焊接电源等。
1. 摩擦焊接机摩擦焊接机是摩擦焊接过程中的核心设备，其主要功能是产生摩擦力、实现摩擦焊接过程。
摩擦焊接机可分为机械式、液压式、电磁式等类型。
2. 夹具夹具用于固定焊接件，保证焊接过程中的定位精度。
夹具的设计应满足以下要求：具有较高的定位精度、良好的耐磨性、易于操作和调整。
3. 焊接电源焊接电源为摩擦焊接提供能量，常见的焊接电源有直流电源、交流电源等。
焊接电源的电压、电流等参数应根据焊接工艺和金属材料选择。
四、摩擦焊接工艺参数摩擦焊接工艺参数主要包括摩擦时间、摩擦压力、焊接速度、预热温度等。
1. 摩擦时间摩擦时间是指摩擦焊接过程中摩擦头与工件接触的时间。
摩擦时间过长，会导致焊接接头质量下降；摩擦时间过短，则无法产生足够的摩擦热。
摩擦焊
摩擦焊1摩擦焊接概述：摩擦焊接是在轴向压力与扭矩作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动及塑性流动所产生的摩擦热及塑性变形热使接触面及其近区达到粘塑性状态并产生适当的宏观塑性变形，然后迅速顶锻而完成焊接的一种压焊方法。
摩擦焊的分类2摩擦焊原理简介：摩擦焊是利用金属焊接表面摩擦生热的一种热压焊接法。
摩擦焊接时，通常将待焊工件两端分别固定在旋转夹具和移动夹具内，工件被夹紧后，位于滑台上的移动夹具随滑台一起向旋转端移动，移动至一定距离后，旋转端工件开始旋转，工件接触后开始摩擦加热。
此后，则可进行不同的控制，如时间控制或摩擦缩短量（又称摩擦变形量）控制。
当达到设定值时，旋转停止，顶锻开始，通常施加较大的顶锻力并维持一段时间，然后，旋转夹具松开，滑台后退，当滑台退到原位置时，移动夹具松开，取出工件，至此，焊接过程结束。
摩擦焊接是一种优质、高效、节能的固态连接技术，被广泛应用于航空、航天、石油、汽车等领域中。
在摩擦焊接过程中，主轴转速、焊接压力、焊接时间以及焊接变形量是影响焊接质量的重要工艺参数。
对这些参数实现精确的检测和控制，是获得优质焊接接头的保障。
因此，研制一套控制精度高、响应速度快、具有丰富的数据处理能力且易于升一级和扩充的开放式控制系统具有重要意义。
摩擦焊流程示意图摩擦焊具有下列优点：（1）焊接质量好而稳定。
由于摩擦焊是一种热压焊接法，摩擦不仅能消除焊接表面的氧化膜, 同时在较大的顶锻压力作用下, 还能挤碎和挤出由于高速摩擦而产生的塑性变形层中氧化了的部分和其它杂质, 并使焊缝金属得到锻造组织。
（2）摩擦焊不仅能焊接黑色金属、有色金属、同种异种金属, 而且还能焊接非金属材料, 如塑料、陶瓷等。
（3）对具有紧凑的回转断面的工件的焊接,都可用摩擦焊代替闪光焊、电阻焊及电弧焊。
并可简化和减少锻件和铸件, 充分利用轧制的棒材和管材。
（4）焊件尺寸精度高。
采用摩擦焊工艺生产的柴油发动机预燃烧室, 全长最大误差为士0.1毫米。
摩擦焊接机的工作原理
摩擦焊接机的工作原理
摩擦焊接机（Friction Welding Machine）是一种利用摩擦热和机械变形来实现焊接的机械装置。
摩擦焊接机的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 摩擦热引入：摩擦焊接机通过摩擦的方式将两个或多个工件的焊接接头表面相互接触，并且施加足够的力使之紧密接触。
同时，在接触表面之间施加足够大的正压力。
2. 摩擦加热：摩擦焊接机通过转动工具（通常是柱状）和工件之间施加足够的轴向力，使之产生相对滑动摩擦。
摩擦产生的能量会转化为热能，使接触表面的温度快速升高。
摩擦加热的温度通常可达到工件的材料的塑性变形温度。
3. 接合：随着温度的升高，工件的材料会发生塑性变形，焊接接头表面开始熔化。
随着转速和轴向压力的施加，接触表面之间的材料会形成一层熔融金属，同时受到轴向压力的挤压，使得焊接接头的确立焊点。
4. 降温固化：在摩擦焊接完成后，停止摩擦和施加的压力，使工件冷却。
焊接点在冷却过程中固化和硬化，形成一个完整的焊接接头。
摩擦焊接机的工作原理是利用摩擦热和材料之间的塑性变形来实现焊接。
这种焊接方式不使用外部补充的焊接材料，节省了工艺和成本，同时可以实现高品质和高效率的焊接。
摩擦焊资料
(2)效率高。对焊件准备通常要求不高，焊接设备自动化程度高，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；
不锈钢和铁焊接产品
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20 钢和 45 钢焊接
不锈钢和铁
摩擦焊接主要型号有：
a、连续驱动摩擦焊机：C25、C50、C100、 C200、C250、C320、C500、C630、C800、
C1200
b、惯性摩擦焊机：CG63
c、可根据用户产品的具体要求进行个性化设计最大顶锻力 （KN）从 0.5T-130T(1、
增加位 移控制。2、增加计算机监测系统。3、增加计算机闭环控制系统)
附：主要产品及参数
最大顶锻力 主轴转速
焊机型号
KN
r/min
摩擦焊的工作原理
摩擦焊的工作原理摩擦焊作为一种常用的焊接方法，其工作原理主要是通过产生摩擦热来实现焊接。
在摩擦焊的过程中，两个工件通过相互运动产生摩擦力，从而使两个工件表面高速摩擦，并且受到高温的影响，工件表面金属材料快速熔化并混合，形成焊接接头。
摩擦焊的工作原理是基于固体的焊接原理，与传统的熔化焊接方法不同，它不需要加热源和熔化金属。
其焊接过程主要包含以下几个关键步骤：1. 接触和预压：两个待焊接的工件首先通过摩擦力相互接触，并施加一定的预压力以确保工件间的良好接触。
2. 摩擦热产生：通过施加一定的摩擦力，使得工件表面相对高速运动，在接触面产生摩擦热。
3. 材料软化和塑性流动：由于高温和高压的作用，工件表面金属材料迅速软化，形成塑性流动区域。
4. 摩擦焊接：在高温和高压的作用下，两个工件的塑性流动区域相互交融并混合，形成一个均匀的焊接区域。
5. 焊接压力保持：在焊接完成后，保持一定的焊接压力以使焊接接头充分固化和结实。
摩擦焊主要还分为线性摩擦焊和旋转摩擦焊两种类型。
线性摩擦焊是一种将工件进行推动和摩擦的焊接方式，工件在垂直于接触面方向来回推动，并施加一定的压力。
通过高速摩擦和塑性形变，实现焊接。
旋转摩擦焊是一种将工件进行旋转的焊接方式，工件通过旋转摩擦，并施加一定的压力。
通过高速旋转和塑性形变，实现焊接。
摩擦焊的工作原理具有以下几个优点：1. 高效快捷：摩擦焊不需要额外的熔化材料和加热源，焊接速度快，工艺周期短。
2. 焊接强度高：由于焊接接头在高温和高压的作用下，金属材料结合紧密，焊接强度高，毛坯材料的可用率高。
3. 适用性广泛：摩擦焊不受材料本身的熔点限制，适用于各种金属材料甚至非金属材料的焊接。
总结起来，摩擦焊通过产生摩擦热和塑性形变，实现工件的焊接。
它的工作原理简单而有效，适用于多种材料的焊接需求。
摩擦焊作为一种绿色环保的焊接方法，在工业生产中得到广泛应用。
焊接工艺的摩擦焊接技术要点
焊接工艺的摩擦焊接技术要点摩擦焊接是一种利用材料的塑性变形和摩擦加热产生摩擦热的焊接方法。
它具有高效、环保、高质量等优点，在工业生产中得到广泛应用。
本文将介绍焊接工艺的摩擦焊接技术的要点，包括摩擦焊接的原理、工艺参数的选择、工艺控制等方面。
一、摩擦焊接的原理摩擦焊接是利用两个工件在轴向力和旋转力的作用下，在接触面发生塑性变形并摩擦加热，随后停止转动时两个工件之间恢复到冷状态下的接触面结合而形成的一种焊接方法。
摩擦焊接的原理包括以下几个方面：1. 摩擦热效应：工件在接触面相对运动时，由于摩擦热的产生，使工件的温度升高，达到可塑性变形的要求，从而实现焊接。
2. 塑性变形效应：由于轴向力的作用，使接触面的工件产生塑性变形，使得工件表面的氧化层和脏物得以去除，从而使工件之间达到更好的接触。
3. 冷却效应：在停止摩擦时，工件由于冷却，焊缝完成固化，从而使工件之间形成连接。
二、摩擦焊接的工艺参数选择摩擦焊接的工艺参数选择是保证焊接质量和效率的重要因素。
1. 旋转速度：旋转速度的选择应根据焊接材料的特性，例如硬度、塑性等综合考虑。
一般来说，旋转速度太低会导致焊缝不均匀，太高则会造成过度烧损。
2. 轴向力：轴向力的选择应根据焊接材料的硬度和要求的焊接质量来确定。
轴向力太小会导致焊缝不牢固，太大则会产生较大的变形和应力。
3. 焊接时间：焊接时间也是影响焊接质量的关键参数。
焊接时间太短会导致焊缝连接不牢固，太长则会造成材料的过度烧损。
三、摩擦焊接的工艺控制工艺控制是确保摩擦焊接质量稳定的关键。
1. 清洁度控制：焊接前应确保接触表面的干净，去除氧化物和污染物，以保证焊接接触质量。
2. 温度控制：焊接时，应根据工件材料和尺寸的变化，对摩擦焊接的温度进行控制。
过高的温度会导致焊缝变硬和断裂，过低的温度会导致焊缝连接不牢固。
3. 压力控制：焊接时的轴向力要适中，太小会导致松散的连接，太大会导致变形和质量缺陷。
4. 油剂选择：摩擦焊接中使用的油剂应该具有良好的冷却性能和润滑性能，以保证焊接过程的稳定。
摩擦焊原理简介
摩擦焊原理简介连续驱动摩擦焊基本原理1．焊接过程连续驱动摩擦焊接时，通常将待焊工件两端分别固定在旋转夹具和移动夹具内，工件被夹紧后，位于滑台上的移动夹具随滑台一起向旋转端移动，移动至一定距离后，旋转端工件开始旋转，工件接触后开始摩擦加热。
此后，则可进行不同的控制，如时间控制或摩擦缩短量（又称摩擦变形量）控制。
当达到设定值时，旋转停止，顶锻开始，通常施加较大的顶锻力并维持一段时间，然后，旋转夹具松开，滑台后退，当滑台退到原位置时，移动夹具松开，取出工件，至此，焊接过程结束。
对于直径为16mm的45号钢，在2000r/min转速、摩擦压力、摩擦时间和161MPa 的顶锻压力下，整个摩擦焊接过程如图10所示。
从图中可知，摩擦焊接过程的一个周期可分成摩擦加热过程和顶锻焊接过程两部分。
摩擦加热过程又可以分成四个阶段，即初始摩擦、不稳定摩擦、稳定摩擦和停车阶段。
顶锻焊接过程也可以分为纯顶锻和顶锻维持两个阶段。
（1）初始摩擦阶段（t1）此阶段是从两个工件开始接触的a点起，到摩擦加热功率显着增大的b点止。
摩擦开始时，由于工件待焊接表面不平，以及存在氧化膜、铁锈、油脂、灰尘和吸附气体等，使得摩擦系数很大。
随着摩擦压力的逐渐增大，摩擦加热功率也慢慢增加，最后摩擦焊接表面温度将升到200～300℃左右。
在初始摩擦阶段，由于两个待焊工件表面互相作用着较大的摩擦压力和具有很高的相对运动速度，使凸凹不平的表面迅速产生塑性变形和机械挖掘现象。
塑性变形破坏了界面的金属晶粒，形成一个晶粒细小的变形层，变形层附近的母材也沿摩擦方向产生塑性变形。
金属互相压入部分的挖掘，使摩擦界面出现同心圆痕迹，这样又增大了塑性变形。
因摩擦表面不平，接触不连续，以及温度升高等原因，使摩擦表面产生振动，此时空气可能进入摩擦表面，使高温下的金属氧化。
但由于t1时间很知，摩擦表面的塑性变形和机械挖掘又可以破坏氧化膜，因此，对接头的影响不大。
当焊件断面为实心圆时，其中心的相对旋转速度为零，外缘速度最大，此时焊接表面金属处于弹性接触状态，温度沿径向分布不均匀，摩擦压力在焊接表面上呈双曲线分布，中心压力最大，外缘最小。
磨擦焊基本原理
磨擦焊基本原理磨擦焊是一种新型的焊接技术，它是通过摩擦产生的热量将两个工件连接在一起，而不需要使用焊接剂。
它具有许多优点，如无需使用焊接材料，成本低，焊接质量高，焊接速度快等。
下面我们来详细了解一下磨擦焊的基本原理。
一、摩擦热的产生原理在磨擦焊过程中，两个工件之间由于受到来自旋转摩擦的摩擦力，形成了高强度的接触面，两个工件互相摩擦不断摩擦，摩擦力也随之增大，从而储存了大量的摩擦能量。
随着摩擦的加剧，摩擦热也不断增加，最终将工件接头面加热到高温状态。
这时，工件表面原有的氧化铝分解下来，氧逸出，金属表面裸露，金属直接接触，温度又因金属接触面积变小升高，金属表面在高温下变形，由于受到压力作用，工件逐渐发生变形和塑性变形，直至部分熔化，使得局部冷却时会出现较强的降温速度，而引起了固态金属结构的演变。
二、磨擦焊的过程由于磨擦焊是一种通过摩擦加热的焊接方法，因此其整个过程可以分为三个阶段。
（1）压榨阶段在磨擦焊之初，要将工件之间的摩擦力送到一定程度，从而确保工件之间的表面贴合在一起。
这一阶段是整个焊接过程中最重要的一个阶段，也是最为困难的一个阶段。
由于在工件贴合的初始阶段，工件之间受到的压力非常小，需要将摩擦力逐渐增加，最终使其达到足够的大小，这样才能够确保两个工件之间的表面尽可能地贴合。
在这一阶段中，需要调整摩擦力，并同时调整旋转速度，以便随时掌握好焊接质量。
（2）加热阶段经过压榨阶段之后，接下来的一个阶段就是加热阶段了。
也就是说，在工件之间的摩擦力达到一定程度之后，工件开始逐渐升温，并在短时间内达到一定的温度。
在这个温度范围内，工件的材质和物理状态会随之发生相应的变化，最终达到熔化金属和塑性变形的目的。
常用的加热方式有两种，一种是间歇式加热，即定期加热，一种是连续式加热，即一直加热到所需温度。
（3）焊接阶段在加热阶段之后，接下来就是焊接阶段，此阶段的焊点核心热区的温度渐渐达到熔点，但未完全熔化，液态区域也很小。
摩擦焊相关知识点总结
摩擦焊相关知识点总结一、摩擦焊的原理摩擦焊的原理是利用摩擦热效应和机械压力使焊件表面发生塑性变形，从而实现焊接。
摩擦焊的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 接触阶段：两个焊件通过机械压力贴合在一起，形成接触面。
同时，旋转摩擦焊工具，使摩擦热由焊接接触面产生，达到加热的效果。
2. 加热阶段：摩擦焊工具将焊接接触面加热至塑性变形温度，使接触面材料软化并产生塑性变形。
3. 搅拌阶段：通过机械压力和旋转摩擦焊工具使焊接接触面产生搅拌效应，使焊件之间的金属颗粒混合在一起，实现焊接。
4. 冷却阶段：停止摩擦热效应，等待焊接接触面冷却固化，形成坚固的焊接接头。
摩擦焊的原理可以表述为摩擦热效应、塑性变形和搅拌效应的综合作用。
通过控制摩擦焊的工艺参数，可以达到理想的焊接效果和焊缝质量。
二、摩擦焊的工艺参数摩擦焊的工艺参数是影响焊接质量和性能的重要因素，包括摩擦焊工具的转速、轴向压力、径向力、加热时间和冷却时间等。
下面分别对这些工艺参数进行详细介绍：1. 转速：摩擦焊工具的转速是影响摩擦热效应的重要参数。
较高的转速可以产生更多的摩擦热，加热焊接接触面更快，但也可能导致过高的焊接温度和金属流动速度，导致焊接质量下降。
因此，在实际操作中需要根据焊接材料的性质和厚度选择合适的转速。
2. 轴向压力：轴向压力是通过摩擦焊工具施加在焊接接触面上的压力，是实现摩擦焊的关键参数。
适当的轴向压力可以保证焊接接触面的紧密贴合，增加金属材料的接触面积，有利于摩擦热的传递和焊接质量的提高。
3. 径向力：对于摩擦搅拌焊接，径向力是对工件施加垂直于焊缝方向的压力。
通过施加适当的径向力可以保证焊接接触面的搅拌效果，防止焊接接触面出现空隙和气孔，提高焊接质量。
4. 加热时间：加热时间是摩擦焊加热阶段的持续时间，通过控制加热时间可以控制焊接接触面的温度和软化程度，影响焊接质量和强度。
5. 冷却时间：冷却时间是摩擦焊冷却阶段的持续时间，通过控制冷却时间可以保证焊接接触面充分冷却和固化，形成坚固的焊接接头。
摩擦焊接原理
摩擦焊接原理摩擦焊接是一种固态焊接工艺，通过在工件之间施加一定的压力和旋转摩擦来产生热量，从而使金属材料达到熔点并实现焊接。
摩擦焊接原理是基于摩擦热和塑性变形的作用，通过摩擦热使工件局部达到高温，然后施加一定的压力，使金属材料发生塑性变形并形成焊接接头。
摩擦焊接的原理主要包括以下几个方面：1. 摩擦热作用。
在摩擦焊接过程中，工件之间的相对运动产生摩擦热，使工件表面局部温度升高。
当温度达到金属的熔点时，金属开始软化并发生塑性变形，形成焊接接头。
2. 压力作用。
在摩擦焊接过程中，施加一定的压力可以使金属材料更容易发生塑性变形，从而有利于焊接接头的形成。
压力还可以帮助排除焊接接头中的气体和杂质，提高焊接接头的质量。
3. 塑性变形。
摩擦热和压力的作用下，金属材料发生塑性变形，形成焊接接头。
摩擦焊接过程中，金属材料经历了塑性变形、温度升高、再塑性变形等阶段，最终形成均匀、致密的焊接接头。
4. 界面扩散。
摩擦焊接过程中，由于高温和压力的作用，金属材料表面发生了界面扩散，使得两个工件之间的原子间相互扩散，从而实现了焊接接头的形成。
摩擦焊接原理的核心是通过摩擦热和塑性变形来实现金属材料的焊接，它具有焊接速度快、焊接接头质量高、无需填充材料等优点，适用于各种金属材料的连接。
同时，摩擦焊接还可以避免传统焊接过程中产生的气孔、裂纹等缺陷，提高了焊接接头的质量和可靠性。
总的来说，摩擦焊接原理是一种高效、环保、可靠的焊接工艺，具有广阔的应用前景。
随着材料科学和焊接技术的不断发展，摩擦焊接将在航空航天、汽车制造、轨道交通等领域得到越来越广泛的应用，为工业制造提供了新的解决方案。
摩擦焊接和超声波焊接
摩擦焊接和超声波焊接
摩擦焊接（Friction Welding）和超声波焊接（Ultrasonic Welding）是两种不同的金属焊接方法，它们在工业生产中有着广泛的应用。
1. 摩擦焊接：
- 原理：摩擦焊接利用机械制动器在两个金属工件之间产生摩擦热，使其局部加热到焊接温度，然后施加压力使两个金属工件连接。
- 过程：两个工件之间通过旋转、振动或摩擦产生高温，当达到合适的焊接温度后，停止加热并施加压力使金属融合。
- 优点：可用于不同材料的焊接、速度快、焊接头质量高、成本低、无需外加焊接材料。
- 应用：适用于汽车制造、航空航天、铁路和管道等领域，用于连接不同金属的部件。
2. 超声波焊接：
- 原理：超声波焊接利用超声波振动使两个工件表面摩擦产生热量，导致材料部分熔化并在施加压力下连接。
- 过程：超声波通过焊接头传递到工件表面，引起材料震动和热量，然后施加压力使工件连接。
- 优点：能够在短时间内完成焊接、焊接头质量好、对金属表面要求较低、无需外加焊接材料。
- 应用：用于塑料、玻璃、电子器件、医疗设备、电池、电线连接等领域。
这两种焊接方法都具有快速、高效、节能等优点，并且适用于许多不同种类的金属或材料。
选择使用哪种方法通常取决于材料类型、要求的焊接质量、工件形状和焊接条件等因素。
黑龙江钻杆摩擦焊的原理
黑龙江钻杆摩擦焊的原理
黑龙江钻杆摩擦焊是一种利用钻杆在高速旋转和摩擦过程中产生的热量，将工件连接在一起的焊接方法。
其原理如下：
1. 钻杆旋转：将待焊接的工件夹持在工装中，钻杆通过电机高速旋转。
2. 压力施加：在钻杆旋转的同时，施加一定的压力将待焊接的工件紧密接触。
3. 摩擦加热：由于钻杆的旋转产生了摩擦力，工件表面将产生摩擦热，将接触面加热到一定温度。
4. 材料软化：由于摩擦加热，接触面的材料开始软化，形成一个熔化区域。
5. 结合连接：当材料软化后，施加的压力将工件牢固地连接在一起，形成焊接接头。
6. 冷却固化：经过一段时间冷却，焊接接头中的材料再次固化，形成坚固的连接。
通过上述原理，黑龙江钻杆摩擦焊可以实现高效、快速、不需要额外填料的焊接
过程，特别适合用于焊接管道、钢板等材料的连接。
摩擦焊接原理
摩擦焊接原理
摩擦焊接原理是利用摩擦热和机械力来使焊接界面达到高温和高压，从而实现金属材料的固态连接。
该焊接方法不需要外源热源，减少了焊接过程中的能量消耗和环境污染。
摩擦焊接过程中，两个焊接接头之间施加一定的压力，然后通过旋转或振动的方式使接头上产生摩擦热。
摩擦热使接头表面温度升高，接触面变软，形成塑性流动。
继续施加压力，使两个接头的金属发生冷焊，从而形成稳定的焊缝。
摩擦焊接的过程中，尤其是在焊接界面处，发生了多种物理和化学变化。
首先是金属表面发生塑性变形，表面粗糙度得到减小，提高了连接强度。
其次，由于高温条件下金属表面的原子扩散和扩散深度增加，接头界面的金属原子结合紧密，形成具有良好连接性能的焊缝。
此外，摩擦焊接还可以在焊缝处产生残余压应力，有助于提高焊接接头的疲劳寿命和抗腐蚀能力。
摩擦焊接适用于焊接不同种类的金属材料，如铝合金、钛合金、铜、镍和钢等。
它被广泛应用于航空航天、汽车制造和高速列车等领域，因其焊接速度快、焊接接头质量好、无环境污染等优点而备受青睐。
尽管摩擦焊接有许多优点，但也存在一些局限性。
摩擦焊接的焊接接头较硬，脆性相对较高，容易出现裂纹。
此外，由于焊接过程中需要施加较大的力，对设备的要求较高，使得摩擦焊接设备价格较贵。
总之，摩擦焊接是一种先进的金属焊接技术，其原理是通过摩
擦热和机械力将金属材料固态连接。
在未来的发展中，随着对焊接接头质量和效率要求的不断提高，摩擦焊接技术将得到更广泛的应用和推广。
摩擦焊介绍全解
焊接接头质量的影响因素
（2）摩擦时间与摩擦变形量 摩擦时间短，焊接表面加热不完全，
不能形成完整的塑性变形层，街头上的温 度和温度分布不能满足焊接质量要求。摩 擦时间过长，接头温度分布宽，高温区金 属容易过热，摩擦变形量大，飞边大，消 耗的热量多。
焊接接头质量的影响因素
（3）停车时间 由于停车时间对摩擦扭矩、变形层厚度和焊
摩擦焊接过程
（２）不稳定摩擦阶段 从热功率显著增大的ｂ点起，
超过功率极值ｃ点，到功率稳定 的ｄ点。不稳定摩擦阶段是摩擦 加热过程中的一个主要阶段。在 这个阶段中，接头的变形量开始 增大，并以飞边的形式出现。
摩擦焊接过程
（３）稳定摩擦阶段 从摩擦加热功率稳定值ｄ点起 到接头形成最佳温度分布的ｅ 点为止。ｅ点与工件开始停止 旋转的ｅ，，顶锻压力开始上 升的ｆ点以及顶锻变形的开始 点，它们在时间上是重合的。 在这个阶段中，各焊接工艺参 数的变化趋于稳定，只有摩擦 变形量不断增大，飞边增大， 接头的热影响区增宽。
摩擦焊的分类
（6）线性摩擦焊 待焊的两个工件一个固定，另一个以一定的速度作
往复运动，或两个工件作相对往复运动，在压力的作用下
两工件的界面摩擦产生热量，从而实现焊接。
摩擦焊的分类
（７）轨道摩擦焊 轨道摩擦焊是一种新发展起来的焊接方法，主要用于焊
接非圆断面工件。 直线轨道摩擦焊工件沿直线轨道，以一定的振幅和频
主轴电机连续驱动，以恒定的转速旋转，直至达到规定的 摩擦时间或摩擦变形量，工件才立即停止旋转和顶锻焊接
摩擦焊的分类
（2）惯性摩擦焊 工件的旋转端被夹持在飞轮里，焊接过程开始时首
先将飞轮和工件的旋转端加速到一定的速转，然后飞轮与 主电机脱开，同时，工件的移动端向前移动，工件接触后 开始摩擦加热。在摩擦焊加热过程中，飞轮受摩擦扭矩的 制动作用，转速逐渐下降，当转速为零时，焊接过程结束。
摩擦焊知识简介
摩擦焊摩擦焊是利用焊件相对摩擦运动产生的热量来实现材料可靠连接的一种压力焊方法。
其焊接过程是在压力的作用下，相对运动的待焊材料之间产生摩擦，使界面及其附近温度升高并达到热塑性状态，随着顶锻力的作用界面氧化膜破碎，材料发生塑性变形与流动，通过界面元素扩散及再结晶冶金反应而形成接头。
连续驱动摩擦焊基本原理1．焊接过程连续驱动摩擦焊接时，通常将待焊工件两端分别固定在旋转夹具和移动夹具内，工件被夹紧后，位于滑台上的移动夹具随滑台一起向旋转端移动，移动至一定距离后，旋转端工件开始旋转，工件接触后开始摩擦加热。
此后，则可进行不同的控制，如时间控制或摩擦缩短量（又称摩擦变形量）控制。
当达到设定值时，旋转停止，顶锻开始，通常施加较大的顶锻力并维持一段时间，然后，旋转夹具松开，滑台后退，当滑台退到原位置时，移动夹具松开，取出工件，至此，焊接过程结束。
2．摩擦焊接产热摩擦焊接过程中，两工件摩擦表面的金属质点，在摩擦压力和摩擦扭矩的作用下，沿工件径向与切向力的合成方向作相对高速摩擦运动，在界面形成了塑性变形层。
该变形层是把摩擦的机械功转变成热能的发热层，它的温度高、能量集中，具有很高的加热效率。
3．摩擦焊焊接参数主要参数有转速、摩擦压力、摩擦时间、摩擦变形量、停车时间、顶锻时间、顶锻压力、顶锻变形量。
其中，摩擦变形量和顶锻变形量（总和为缩短量）是其他参数的综合反应。
1) 转速与摩擦压力。
转速和摩擦压力直接影响摩擦扭矩、摩擦加热功率、接头温度场、塑性层厚度以及摩擦变形速度等。
转速和摩擦压力的选择范围很宽，它们不同的组合可得到不同的规范，常用的组合有强规范和弱规范。
强规范时，转速较低，摩擦压力较大，摩擦时间短；弱规范时，转速较高，摩擦压力小，摩擦时间长。
2) 摩擦时间。
摩擦时间影响接头的加热温度、温度场和质量。
如果时间短，则界面加热不充分，接头温度和温度场不能满足焊接要求；如果时间长，则消耗能量多，热影响区大，高温区金属易过热，变形大，飞边也大，消耗的材料多。
摩擦焊接工艺方法
摩擦焊接工艺方法
摩擦焊接是一种金属焊接技术，它是通过利用两个物体之间的摩擦力和压力来产生热量，使得金属表面熔化并形成新的焊接材料。
这种方法可以用于许多不同的材料，包括铝、铜、钛和钢等。
摩擦焊接是一种高效、低成本的焊接方法，因此在许多工业领域中都有广泛的应用。
摩擦焊接的原理是利用旋转工具在两个工件之间产生摩擦热量，使得金属表面熔化并形成新的焊接材料。
焊接过程中，工件的摩擦热量和压力可以通过控制旋转速度、加压力和保持时间来控制。
这种方法不需要使用任何外部焊接材料或气体，因此可以减少成本并提高生产效率。
摩擦焊接的优点是焊接区域周围的变形和应力较小，焊接强度高，焊接过程中不会产生气孔和夹杂物等缺陷。
此外，由于焊接过程中不需要使用任何外部焊接材料，因此可以减少工业废料和环境污染。
摩擦焊接的应用范围广泛，包括航空航天、汽车、船舶、电子、建筑和医疗设备等领域。
在航空航天领域中，摩擦焊接被广泛用于生产飞机和火箭部件。
在汽车制造中，它可以用于制造发动机和变速器零件。
在医疗设备制造领域中，摩擦焊接可以用于制造人工关节等器械。
虽然摩擦焊接具有许多优点，但它也有一些局限性。
首先，它只能用于焊接同种材料，因为不同种类的材料摩擦系数和热导率不同，无法形成有效的焊接。
另外，摩擦焊接需要相对较高的机器和工具成本，因此对于小批量生产来说可能不经济实惠。
总的来说，摩擦焊接是一种高效、低成本、环保的焊接方法。
它在许多工业领域中都有广泛应用，并且在未来的发展中它的应用范围还将不断扩大。
摩擦焊知识简介
摩擦焊摩擦焊是利用焊件相对摩擦运动产生的热量来实现材料可靠连接的一种压力焊方法。
其焊接过程是在压力的作用下，相对运动的待焊材料之间产生摩擦，使界面及其附近温度升高并达到热塑性状态，随着顶锻力的作用界面氧化膜破碎，材料发生塑性变形与流动，通过界面元素扩散及再结晶冶金反应而形成接头。
连续驱动摩擦焊基本原理1．焊接过程连续驱动摩擦焊接时，通常将待焊工件两端分别固定在旋转夹具和移动夹具内，工件被夹紧后，位于滑台上的移动夹具随滑台一起向旋转端移动，移动至一定距离后，旋转端工件开始旋转，工件接触后开始摩擦加热。
此后，则可进行不同的控制，如时间控制或摩擦缩短量（又称摩擦变形量）控制。
当达到设定值时，旋转停止，顶锻开始，通常施加较大的顶锻力并维持一段时间，然后，旋转夹具松开，滑台后退，当滑台退到原位置时，移动夹具松开，取出工件，至此，焊接过程结束。
2．摩擦焊接产热摩擦焊接过程中，两工件摩擦表面的金属质点，在摩擦压力和摩擦扭矩的作用下，沿工件径向与切向力的合成方向作相对高速摩擦运动，在界面形成了塑性变形层。
该变形层是把摩擦的机械功转变成热能的发热层，它的温度高、能量集中，具有很高的加热效率。
3．摩擦焊焊接参数主要参数有转速、摩擦压力、摩擦时间、摩擦变形量、停车时间、顶锻时间、顶锻压力、顶锻变形量。
其中，摩擦变形量和顶锻变形量（总和为缩短量）是其他参数的综合反应。
1) 转速与摩擦压力。
转速和摩擦压力直接影响摩擦扭矩、摩擦加热功率、接头温度场、塑性层厚度以及摩擦变形速度等。
转速和摩擦压力的选择范围很宽，它们不同的组合可得到不同的规范，常用的组合有强规范和弱规范。
强规范时，转速较低，摩擦压力较大，摩擦时间短；弱规范时，转速较高，摩擦压力小，摩擦时间长。
2) 摩擦时间。
摩擦时间影响接头的加热温度、温度场和质量。
如果时间短，则界面加热不充分，接头温度和温度场不能满足焊接要求；如果时间长，则消耗能量多，热影响区大，高温区金属易过热，变形大，飞边也大，消耗的材料多。
摩擦焊介绍全解
摩擦焊焊接工艺特点
（1）焊接施工时间短，生产效率高。 （2）焊接热循环引起的焊接变形小，焊后尺寸精度高，不 用焊后校形和消除应力。 （3）机械化、自动化程度高，焊接质量稳定。当给定焊接 条件后，操作简单，不需要特殊的焊接技术人员。 （4）适合各类异种材料的焊接，对常规熔化下不能焊接的 铝-钢、铝-铜、钛-铜、金属间化合物-钢等都可以进行焊 接。 （5）可以实现同直径、不同直径的棒材和管材的焊接。 （6）焊接时不产生烟雾、弧光以及有害气体等，不污染环 境。同时，与闪光焊相比，电能节约5-10倍。
摩擦焊接过程
（６）顶锻维持阶段 从顶锻压力的最高值ｈ点起， 到接头温度冷却至规定值一下 的ｉ点为止。在这个阶段顶锻 时间、顶锻压力和顶锻速度相 互配合，以获得合适的摩擦变 形量和顶锻变形量。
摩擦焊接过程
总之，在整个摩擦焊接过程中，待焊 的金属表面经历了从低温到高温摩擦加热， 连续发生了塑性变形、机械挖掘、粘接和 分子连接的过程变化，形成了一个存在于 全过程的高速摩擦塑性变形层，摩擦焊接 时的产热、变形和扩散现象都集中在变形 层中。在停车阶段和顶锻焊接过程中，摩 擦表面的变形层和高温区金属被部分挤碎 排出，焊缝金属经受锻造，形成了质量良 好的焊接接头
（3）径向摩擦焊
将一个带有斜面的圆环装在一个对开破口的管子端面上，摩擦焊接 时使圆环旋转，并向两个管端施加径向摩擦力。当摩擦终了时，停止圆 环的转动，并向它施加顶锻压力。
摩擦焊的分类
（4）搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊的工作原理为：将一个耐高温硬 质材料制成的一定形状的搅拌针旋转深入到两被焊 材料连接的边缘处，搅拌头调整旋转，在两焊件连 接边缘产生大量的摩擦热，从而在连接处产生金属 塑性软化区，该塑性软化区在搅拌头的作用下受到 搅拌、挤压，并随着搅拌头的旋转沿焊缝向后流动， 形成塑性金属流，并在搅拌头离开后的冷却过程中， 受到挤压而形成固相焊接接头。
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连续驱动摩擦焊基本原理
1．焊接过程
连续驱动摩擦焊接时,通常将待焊工件两端分别固定在旋转夹具和移动夹具内,工件被夹紧后,位于滑台上的移动夹具随滑台一起向旋转端移动,移动至一定距离后,旋转端工件开始旋转,工件接触后开始摩擦加热.此后,则可进行不同的控制,如时间控制或摩擦缩短量又称摩擦变形量控制.当达到设定值时,旋转停止,顶锻开始,通常施加较大的顶锻力并维持一段时间,然后,旋转夹具松开,滑台后退,当滑台退到原位置时,移动夹具松开,取出工件,至此,焊接过程结束.
对于直径为16mm的45号钢,在2000r/min转速、摩擦压力、摩擦时间和161MPa 的顶锻压力下,整个摩擦焊接过程如图10所示.从图中可知,摩擦焊接过程的一个周期可分成摩擦加热过程和顶锻焊接过程两部分.摩擦加热过程又可以分成四个阶段,即初始摩擦、不稳定摩擦、稳定摩擦和停车阶段.顶锻焊接过程也可以分为纯顶锻和顶锻维持两个阶段.
1初始摩擦阶段t1 此阶段是从两个工件开始接触的a点起,到摩擦加热功率显着增大的b点止.摩擦开始时,由于工件待焊接表面不平,以及存在氧化膜、铁锈、
油脂、灰尘和吸附气体等,使得摩擦系数很大.随着摩擦压力的逐渐增大,摩擦加热功率也慢慢增加,最后摩擦焊接表面温度将升到200～300℃左右.
在初始摩擦阶段,由于两个待焊工件表面互相作用着较大的摩擦压力和具有很高的相对运动速度,使凸凹不平的表面迅速产生塑性变形和机械挖掘现象.塑性变形破坏了界面的金属晶粒,形成一个晶粒细小的变形层,变形层附近的母材也沿摩擦方向产生塑性变形.金属互相压入部分的挖掘,使摩擦界面出现同心圆痕迹,这样又增大了塑性变形.因摩擦表面不平,接触不连续,以及温度升高等原因,使摩擦表面产生振动,此时空气可能进入摩擦表面,使高温下的金属氧化.但由于t1时间很知,摩擦表面的塑性变形和机械挖掘又可以破坏氧化膜,因此,对接头的影响不大.当焊件断面为实心圆时,其中心的相对旋转速度为零,外缘速度最大,此时焊接表面金属处于弹性接触状态,温度沿径向分布不均匀,摩擦压力在焊接表面上呈双曲线分布,中心压力最大,外缘最小.在压力和速度的综合影响下,摩擦表面的加热往往从距圆心半径2/3左右的地方首先开始.
2不稳定摩擦阶段t2 不稳定摩擦阶段是摩擦加热过程的一个主要阶段,该阶段从摩擦加热功率显着增大的b点起,越过功率峰值c点,到功率稳定值的d点为止.由于摩擦压力较初始摩擦阶段增大,相对摩擦破坏了焊接金属表面,使纯净的金属直接接触.随着摩擦焊接表面的温度升高,金属的强度有所降低,而塑性和韧性却有很大的提高,增大了摩擦焊接表面的实际接触面积.这些因素都使材料的摩擦系数增大,摩擦加热功率迅速提高.当摩擦焊接表面的温度继续增高时,金属的塑性增高,而强度和韧性都显着下降,摩擦加热功率也迅速降低到稳定值d点.因此,摩擦焊接的加热功率和摩擦扭矩都在c点呈现出最大值.在45号钢的不稳定摩擦阶段,待焊表面的温度由200～300℃升高到1200～1300℃,而功率峰值出现在600～700℃左右.这时摩擦表面的机械挖掘现象减少,振动降低,表面逐渐平整,开始产生金属的粘结现象.高温塑性状态的局部金属表面互相焊合后,又被工件旋转的扭力矩剪断,并彼此过渡.随着摩擦过程的进行,接触良好的塑性金属封闭了整个摩擦面,并使之与空气隔开.
3稳定摩擦阶段t3 稳定摩擦阶段是摩擦加热过程的主要阶段,其范围从摩擦加热功率稳定值的d点起,到接头形成最佳温度分布的e点为止,这里的e点也是焊机主轴开始停车的时间点可称为e′点,也是顶锻压力开始上升的点图10的点以及顶锻变形量的开始点.在稳定摩擦阶段中,工件摩擦表面的温度继续升高,并达到1300℃左右.这时金属的粘结现象减少,分子作用现象增强.稳定摩擦阶段的金属强度极低,塑性很大,摩擦系数很小,摩擦加热功率也基本上稳定在一个很低的数值.此外,其它连接参数的变化也趋于稳定,只有摩擦变形量不断增大,变形
层金属在摩擦扭矩的轴向压力作用下,从摩擦表面挤出形成飞边,同时,界面附近的高温金属不断补充,始终处于动平衡状态,只是接头的飞边不断增大,接头的热影响区变宽.
4停车阶段t4 停车阶段是摩擦加热过程至顶锻焊接过程的过渡阶段,是从主轴和工件一起开始停车减速的e′点起,到主轴停止转动的g点止.从图10可知,实际的摩擦加热时间从a点开始,到g点结束,即t＝t1+t2+t3+t4.尽管顶锻压力从点施加,但由于工件并未完全停止旋转,所以g′点以前的压力,实质上还是属于摩擦压力.顶锻开始后,随着轴向压力的增大,转速降低,摩擦扭矩增大,并再次出现峰值,此值称为后峰值扭矩.同时,在顶锻力的作用下,接头中的高温金属被大量挤出,工件的变形量也增大.因此,停车阶段是摩擦焊接的重要过程,直接影响接头的焊接质量,要严格控制.
5纯顶锻阶段t5 从主轴停止旋转的g或g′点起,到顶锻压力上升至最大位的h 点止.在这个阶段中,应施加足够大的顶锻压力,精确控制顶锻变形量和顶锻速度,以保证获得优异的焊接质量.
6顶锻维持阶段t6 该阶段从顶锻压力的最高点h开始,到接头温度冷却到低于规定值为止.在实际焊接控制和自动摩擦焊机的程序设计时,应精密控制该阶段的时间tutu＝t3+t4.在顶锻维持阶段,顶锻时间、顶锻压力和顶锻速度应相互配合,以获得合适的摩擦变形量△I和顶锻变形量△Iu.在实际计算时,摩擦变形速度一般采用平均摩擦变形速度△I/t,顶锻变形速度也采用其平均值〔△Iu/t4+t5〕.
总之,在整个摩擦焊接过程中,待焊的金属表面经历了从低温到高温摩擦加热,连续发生了塑性变形、机械挖掘、粘接和分子连接的过程变化,形成了一个存在于全过程的高速摩擦塑性变形层,摩擦焊接时的产热、变形和扩散现象都集中在变形层中.在停车阶段和顶锻焊接过程中,摩擦表面的变形层和高温区金属被部分挤碎排出,焊缝金属经受锻造,形成了质量良好的焊接接头.
2．摩擦焊接产热
摩擦焊接过程中,两工件摩擦表面的金属质点,在摩擦压力和摩擦扭矩的作用下,沿工件径向与切向力的合成方向作相对高速摩擦运动,在界面形成了塑性变形层.
该变形层是把摩擦的机械功转变成热能的发热层,它的温度高、能量集中,具有很高的加热效率.
1摩擦加热功率摩擦加热功率的大小及其随摩擦时间的变化,决定了焊接温度及其温度场的分布,直接影响接头的加热过程、焊接生产率和焊接质量,同时也关系到摩擦焊机的设计与制造.摩擦加热功率就是焊接热源的功率,它的计算与分布如下：
对圆形的焊接工件,假设沿摩擦表面半径方向的摩擦压力p和摩擦系数μ为常数.为了求出功率分布,在摩擦表面上取一半径为r的圆环,该环的宽度为dr图11,其面积为dA,则dA＝2πrdr,则作用在圆环上的摩擦力为
dF＝pμdA＝2πpμrdr 4
以O点为圆心的摩擦扭矩为
dM＝rdF＝2πpμr2dr 5
圆环上的摩擦加热功率为
dP≈×10-3n
6
摩擦加热功率沿接合面半径R方向上的分布dP/dr如图11所示.加热功率在圆心处为零,在外边缘最大.
将式5、式6积分,可以得到摩擦焊接表面上总的摩擦扭矩和加热功率为
M＝2πpμR3/3 7
P＝2×10-3πpnμR3/3 8
式中 M——摩擦扭矩；
P——摩擦加热功率；
p——摩擦压力；
n——工件转速；
μ——摩擦系数；
r——圆环半径；
R——待焊工件半径.
实际上pr不是常数,在初始摩擦阶段和不稳定摩擦阶段的前期,摩擦表面还没有全面产生塑性变形,主要是弹性接触,摩擦压力在中心高,外圆低.因此沿摩擦焊接表面半径R的摩擦加热功率最大值不在外圆,而在距圆心2/3R左右的地方,这一点不仅符合计算结果,也被试验所证实.在稳定摩擦阶段,摩擦表面全部产生塑性变形,成为塑性接触时,pr才可以认为等于常数.此外,μr在初始摩擦阶段和不稳定摩擦阶段也不是常数,由高温金属组成的高速塑性变形层热源,在距圆心1/2～1/3半径处形成环状加热带,随着摩擦加热的进行,环状加热带向圆心和外圆迅速展开,当进入稳定摩擦阶段时,摩擦表面的温度才趋于平衡,此时可以认为μr是常数.
摩擦表面上总的加热热量为
式中 Q——接合面总的摩擦加热热量；
t——摩擦时间；
to——摩擦加热开始时间设to＝0；
tn——实际摩擦加热时间；
k——常数.
2摩擦焊接表面温度摩擦焊接表面的温度会直接影响接头的加热温度、温度分布、摩擦系数、接头金属的变形与扩散.其加热面的温度由摩擦加热功率和散热条件所决定.
在焊接圆断面工件时,摩擦焊接热源被认为是一个线性传播的连续均布的面状热源.如果不考虑向周围空间的散热,根据雷卡林的焊接热过程计算公式,同种金属摩擦焊接表面的温度为
式中 TO,t——摩擦焊接表面温度O表面热源中心,t是摩擦加热时间；
q2——单位面积上的加热热量；
λ——焊件热导率；
c——焊件热容.
在式10中,如果选定焊接所需要的温度为Tw,热源温度升高到Tw所需要的摩擦加热时间为t′,则该式可以写成
t′q22＝cπλT2w＝常数11
从式11可以看出,当Tw和t′确定以后,能够计算出q2的数值,并可以根据q2的要求选择焊接参数.式10和式11适合于计算以稳定摩擦阶段为主的摩擦加热过程.
实际上,不论何种材料的摩擦焊接,摩擦表面的最高温度是有限制的,不能超过焊件材料的熔点,此外,在采用式10和式11进行运算时,还应该考虑到摩擦焊接表面温度与加热功率之间的内在联系、相互制约及摩擦加热功率随摩擦时间变化的特殊规律.。