铝合金的搅拌摩擦焊_栾国红
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载荷 飞轮 移动
焊缝 图" 搅拌摩擦焊原理示意图
搅拌摩擦焊要求搅拌指棒一般要用具有良好耐高温力学 和 物理特性的抗磨损材料制造，对于铝合金等轻型合金材料， 在 焊接过程中，搅拌头的磨损程度很小，搅拌头对焊接区域的 材 料有向下挤压和侧向挤压的倾向，所以被焊工件要夹装背垫 和
载荷 旋转摩擦焊 惯性摩擦焊 图! 传统概念中的摩擦焊 线性摩擦焊
图"
$%&］ 厚度 *+ (( 的搅拌摩擦焊铝合金接头 ［
目前，大量试验研究表明对于大多数的其它轻金属材料 如镁合金、锌合金、铜合金、铅合金等都可以用搅拌摩擦焊 焊接；对于硬合金材料如钢合金、钛合金，初步的试验结果 表明只要选择合适的搅拌头以及合理的辅助工艺技术，这些 材料的搅拌摩擦焊连接也是可能的。
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接头性能 搅拌摩擦焊通过搅拌头对被焊材料的摩擦加热、破碎、
"
材料和厚度 从原理上讲，针对一定的材料，只要能够找到这种材料
搅拌和顶锻等行为的作用，得到了比母材金属还精细的微观 晶 粒 组 织 ， 可 以 实 现 高 质 量 的 可 靠 焊 接 ； 图(示 出 了 一 个 典 型 的铝合金搅拌摩擦焊对接接头横截面金相图，从图上可以看 出搅拌摩擦焊接头中间包含了一个晶粒非常细小的焊核区域， 此区域的金属材料经历了完全再结晶过程，其中椭圆形的 “ 洋葱”环状组织结构是搅拌头的外形以及搅拌头焊接时的向 前 移 动 综 合 作 用 的 结 果 ； 如 图 (> 区 所 示 ， 在 焊 核 区 的 外 围 存 在一个热力学影响区，此部分晶粒发生了明显的塑性变形和
夹紧固定，以便承受搅拌头施加的轴向力、纵向力 （ 沿焊接 方 向）以及侧向力。经过研究，在对接接头中，由于焊接方法 的 优越性，搅拌摩擦焊对焊接接头形状、清洁度以及接头装配 间 隙均要求不太高。如搅拌摩擦焊对接焊时在接头间隙量为工 件 厚度 25A 时，同样可以得到优良的焊接接头。 优点 与普通的摩擦焊相类似，搅拌摩擦焊基于这种连接方法 是 在被焊材料熔点以下实现固相连接，所以在方法和工艺上具 有 较多的优越性。例如，搅拌摩擦焊目前可以焊接所有牌号的 铝 合 金 ， 其 中 包 括 以 前 熔 焊 难 以 焊 接 的 0BBB 系 列 和 CBBB 系 列 的 铝 合金；焊接过程中没有弧光、烟尘、飞溅等，针对工业制造 领
搅 拌 摩 擦 焊 的 原 理 见 图 0， 其 中 搅 拌 头 由 特 殊 形 状 的 搅 拌
!
介绍 铝合金材料由于质量轻、抗腐蚀、易成形等优点，受到
指棒和轴肩组成，轴肩的直径大于特形搅拌指棒的直径，在 焊 接过程中轴肩与被焊材料表面紧密接触，防止塑化金属材料 的 挤出和氧化，同时轴肩还可提供部分焊接所需的搅拌摩擦热， 搅拌指棒的形状比较特殊，焊接过程中搅拌指棒要旋转着插 入 被焊材料的结合界面处，并沿待焊界面向前移动，对于对接 焊 缝，搅拌指棒的插入深度一般要略小于被焊材料的厚度。
材料，优良的固相接头及高可靠性和重复性的焊接过程可以 促进现有工业产品的改进以及铝合金材料在其它工业产品中 的应用和创新。例如，熔焊不能连接的热敏感性很强的硬铝、 超硬铝等材料可以用搅拌摩擦焊得到可靠连接；可以提高热 处理铝合金的接头强度；没有气孔出现的可能性；固相连接 可以防止铝基复合材料等的合金和强化相的析出和破坏；可 以实现铸造 , 锻压及铸造 , 挤压等不同材料状态的焊接；较小 的焊接变形可以制造精密铝合金零部件；可实现小尺寸挤压 型材的连接，可以用来制造大尺寸的船舶夹板、列车壁板、 卡车箱体等。
%］ （ 。由于搅拌摩擦焊是一种完全 !） 具 有 可 靠 的 质 量 保 证 ［
图!
$%&］ 厚 ’ (( 锻压铝板与厚 )" (( 铸铝的搅拌摩擦焊 ［
机械化的连接技术，可以实现焊接过程以及焊接热输入的精 确控制。焊接质量完全由搅拌头的形状和焊接参数决定，所 以可实现精确的过程监控；由于焊接过程的机械性，可实现 焊接参数的数字化输入、控制和记录；被焊工件不需要紧密 的 接 触 ， 对 厚 度 为 #"&- ’’ 的 铝 合 金 板 材 进 行 搅 拌 摩 擦 焊 ， 焊
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ຫໍສະໝຸດ Baidu3"4. 055/
・专题综述・
/
部分重结晶； ) 区为热影响区，材料晶粒长大明显。
轴肩宽度
疲劳性能研究表明 （ 图 C） ，铝合金材料的搅拌摩擦焊接头的 疲 劳 性 能 均 优 于 熔 焊 接 头 ， 其 中 对 于 <#=5C/D7 状 态 的 铝 合 金 ， 搅拌摩擦焊的疲劳性能 （ 在 应 力 载 荷 比 率 为 5N2 时 ） 完 全 可 以 达到与母材相同的水平；尽管搅拌摩擦焊一般情况下是单道 单面焊完成焊接，但系列疲劳试验结果表明铝合金的疲劳性
锻压状态下可以有效工作的搅拌头材料和形状，就可以实现 搅 拌 摩 擦 焊 连 接 。 迄 今 ， 如 图 !所 示 ， 搅 拌 摩 擦 焊 已 经 被 证 明 可以实现 所 有 牌 号 的 铝 合 金 材 料 （ 如 "))) （ ， %))) （ /0123 ） /01 ， ())) （ ， -))) （ ， :))) （ 45 ） /0145167） /0189 ） /0189 ） 等 ） 以 及铝基复 合 材 料 的 焊 接 ； 对 于 不 同 制 造 形 态 的 铝 合 金 ， ;+< 已 经实现了铸材和锻压板材的铝合金焊接，如图 . 所示。
（ 6）焊缝核心 图!
（ 4）热力学影响区
（ )）热影响区 （ $）母材
典型的搅拌摩擦焊接头横截面金相图
对于普通条件下 （ 如 材 料 的 7状 态 下 ） 的 非 热 处 理 强 化 铝 合金，通过对焊接参数的优化，搅拌摩擦焊可以得到没有空 洞和裂纹的优良焊接接头，接头的抗拉强度一般大于或优于 母材，并且断裂处一般在热影响区和远离焊缝接头的母材上； 对于冷作和热处理强化铝合金，可以通过控制搅拌摩擦焊过 程中的热输入，特别是控制搅拌摩擦焊接头中硬度和强度最 低的热影响区的回火和过时效影响，来提高接头的力学性能
%］ 。 缝间隙允差可以为 #&"% ’’［ %］ （ 。只需要简单的普通机床设 .） 是 一 种 安 全 的 焊 接 方 法 ［
搅 拌 摩 擦 焊 发 明 初 期 ， 主 要 是 针 对 厚 #&"=#"&% ’’ 的 铝 合 金板材进行研究、优化和工程应用开发；随着技术的发展， 厚 #"&%="% ’’ 铝 合 金 板 材 的 搅 拌 摩 擦 焊 在 工 业 产 品 中 得 到 了 成 功 应 用 ； 目 前 ;+< 可 以 实 现 厚 %$ ’’ 的 铝 合 金 材 料 的 单 面 焊 接 ， 双 面 焊 可 以 焊 接 厚 -$ ’’ 的 铝 合 金 板 材 ， 图 % 为 ;+< 焊 接 厚度为 -$ ’’ 的搅拌摩擦焊接头。
"
原理 英 国 焊 接 研 究 所 2==2 年 发 明 了 搅 拌 摩 擦 焊 技 术 并 对 此 进
0?:］ 行了世界范围的专利保护 ［ ，这种连接技术与传统概念中的摩
擦焊方法 （ 图 2） 相 似 ， 焊 接 过 程 中 被 焊 材 料 不 熔 化 ， 形 成 的 是固相接头。对于铝合金材料，要获得高效率、高质量的连 续对接和搭接接头的焊接，目前在世界范围内公认搅拌摩擦 焊是最具潜力和应用前景的新型连接方法。
%］ （ 。对于铝合金 "） 为 新 产 品 、 新 结 构 的 设 计 提 供 了 可 能 ［
23
49
67
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其他
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熔化焊 搅拌摩擦焊 热处理 图# 非热处理
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大多数可焊
不可焊
$%&］ 熔焊和搅拌摩擦焊的铝合金材料焊接性对比 ［
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能 指 标 远 超 过 工 业 设 计 熔 焊 标 准 ， 如 ： 英 国 的 KJ C22C )#6OO
/= 和熔焊接头的欧洲设计标准 HIIJ K/ 。 "
接头形状 通常搅拌摩擦焊利用平板对接和搭接来完成焊接，迄今， 实 际 上 搅 拌 摩 擦 焊 已 经 能 够 实 现 如 图>所 示 的 多 种 接 头 的 焊 接 ， 如 多 层 对 接 、 多 层 搭 接 、 (形 接 头 、-形 接 头 、 角 接 等 ， 并在实际工业制造中得到了应用。
备操作防护。焊接过程中无飞溅、烟尘及弧光辐射等，对人 体无危害；焊接过程中不需要电流、电压的输入，没有触电 危险等。
!
缺点
#$ 年 来 ， 随 着 搅 拌 摩 擦 焊 技 术 的 研 究 和 发 展 ， 搅 拌 摩 擦
焊的应用领域逐渐扩大。尽管搅拌摩擦焊目前可以单道完成 厚度为 %$ ’’ 铝 合 金 材 料 的 焊 接 ， 但 与 某 些 弧 焊 技 术 相 比 焊 接 速度还相对较低。另外，基于搅拌摩擦焊方法本身的特点， 被焊零件需要有一定的刚度或被牢固固定后才能实现焊接； 焊接结束由于搅拌头的回抽，焊缝的末端留有 “ 匙孔” ，所以 必要时，焊接工艺上需要添加 “ 引焊板或退焊板” 。搅拌摩擦 焊过程中，需要对焊缝施加巨大的顶锻压力，这也限制了搅 拌摩擦焊技术在机器人等设备上和汽车等生产线上的应用。
向下压力 焊接方向 搅拌头 焊接零件 旋转方向 接头 搅拌针
众多工业制造领域的青睐，随着该材料性能的不断提高及新 牌号的硬铝、超硬铝等材料的出现，在航空、航天、高速列 车、高速舰船等工业领域得到了越来越广泛的应用。但是， 铝合金材料表面致密的氧化层以及弧焊过程中较大变形等又 限制了这种材料的进一步推广应用。
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3"4. 055/
・专题综述・
2
文章编号： 2550650789055/ ） 526555265:
铝合金的搅拌摩擦焊
栾国红，郭德伦，张田仓，孙成彬
（ 中国搅拌摩擦焊中心，北京 /:5 信箱 25550: ）
摘要：在详细介绍搅拌摩擦焊原理、特点的基础上，针对铝合金的搅拌摩擦焊特点、性能以 及 工 业 应 用 进 行 了 阐 述 ， 并 且 对 搅 拌 摩 擦 焊在中国市场的发展和应用作了简略介绍和预测。 关键词：搅拌摩擦焊；铝合金；焊接 中图分类号： (;::7 文献标识码： <
8］ 指标 ［ ，通 过 对 参 数 的 优 化 和 性 能 比 较 ， 尽 管 许 多 人 认 为 在 实
搅拌摩擦焊 （ 3@!）是利用一种非耗损的特 殊 形 状 的 搅 拌 头，旋转着插入被焊零件，然后沿着被焊零件的待焊界面向 前移动，通过对材料的搅拌、摩擦，使待焊材料加热至热塑 性状态，在搅拌头高速旋转的带动下，处于塑性状态的材料 环绕搅拌头由前向后转移，同时结合搅拌头对焊缝金属的挤 压 ， 在 热 6机 联 合 作 用 下 材 料 扩 散 连 接 形 成 致 密 的 金 属 间 固 相 连接。 收稿日期： 055065=62/
2］ 为轻 2==2 年 英 国 焊 接 研 究 所 （ (!> ） 发 明 的 搅 拌 摩 擦 焊 ［
金属材料的连接提供了新的方法和途径。且该技术自发明以 来得到了广泛关注和深入研究，特别是对铝合金材料，世界 范围的研究机构、学校以及大公司都对此进行了深入细致的 研究和工程应用开发，并且在诸多工业制造领域得到了成功 应用。
#
" ・专题综述・
域归纳起来，搅拌摩擦焊主要具有如下方面的优越性。
%］ （ 可以降低制造成本 ［ 。搅拌摩擦焊是一种简单、高效、 #）
焊接技术
第 !" 卷第 # 期 "$$! 年 " 月
铝合金
节能、没有焊接消耗的连接方法。可以利用现有的通用机床 （ 如铣床）技术实现焊接；可以节约能源，一台简单的适合于 搅 拌 摩 擦 焊 焊 接 的 设 备 ， 对 厚 度 为 #"&% ’’ 的 ())) 系 列 铝 合 金 材料进行焊接，单道焊的总输入 功 率 大 约 为 ! *+ ， 而 且 除 了 搅拌头和电能外没有其他消耗；焊接过程不需要填充焊丝及 充保护气体；焊前不需要开坡口和对材料表面的氧化层等作 特殊处理；搅拌摩擦焊是一种纯机械化的焊接技术，易于实 现自动化和工业产品的批量生产；焊接过程中母材金属不熔 化，可以实现全位置焊接。
焊缝 图" 搅拌摩擦焊原理示意图
搅拌摩擦焊要求搅拌指棒一般要用具有良好耐高温力学 和 物理特性的抗磨损材料制造，对于铝合金等轻型合金材料， 在 焊接过程中，搅拌头的磨损程度很小，搅拌头对焊接区域的 材 料有向下挤压和侧向挤压的倾向，所以被焊工件要夹装背垫 和
载荷 旋转摩擦焊 惯性摩擦焊 图! 传统概念中的摩擦焊 线性摩擦焊
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目前，大量试验研究表明对于大多数的其它轻金属材料 如镁合金、锌合金、铜合金、铅合金等都可以用搅拌摩擦焊 焊接；对于硬合金材料如钢合金、钛合金，初步的试验结果 表明只要选择合适的搅拌头以及合理的辅助工艺技术，这些 材料的搅拌摩擦焊连接也是可能的。
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接头性能 搅拌摩擦焊通过搅拌头对被焊材料的摩擦加热、破碎、
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材料和厚度 从原理上讲，针对一定的材料，只要能够找到这种材料
搅拌和顶锻等行为的作用，得到了比母材金属还精细的微观 晶 粒 组 织 ， 可 以 实 现 高 质 量 的 可 靠 焊 接 ； 图(示 出 了 一 个 典 型 的铝合金搅拌摩擦焊对接接头横截面金相图，从图上可以看 出搅拌摩擦焊接头中间包含了一个晶粒非常细小的焊核区域， 此区域的金属材料经历了完全再结晶过程，其中椭圆形的 “ 洋葱”环状组织结构是搅拌头的外形以及搅拌头焊接时的向 前 移 动 综 合 作 用 的 结 果 ； 如 图 (> 区 所 示 ， 在 焊 核 区 的 外 围 存 在一个热力学影响区，此部分晶粒发生了明显的塑性变形和
夹紧固定，以便承受搅拌头施加的轴向力、纵向力 （ 沿焊接 方 向）以及侧向力。经过研究，在对接接头中，由于焊接方法 的 优越性，搅拌摩擦焊对焊接接头形状、清洁度以及接头装配 间 隙均要求不太高。如搅拌摩擦焊对接焊时在接头间隙量为工 件 厚度 25A 时，同样可以得到优良的焊接接头。 优点 与普通的摩擦焊相类似，搅拌摩擦焊基于这种连接方法 是 在被焊材料熔点以下实现固相连接，所以在方法和工艺上具 有 较多的优越性。例如，搅拌摩擦焊目前可以焊接所有牌号的 铝 合 金 ， 其 中 包 括 以 前 熔 焊 难 以 焊 接 的 0BBB 系 列 和 CBBB 系 列 的 铝 合金；焊接过程中没有弧光、烟尘、飞溅等，针对工业制造 领
搅 拌 摩 擦 焊 的 原 理 见 图 0， 其 中 搅 拌 头 由 特 殊 形 状 的 搅 拌
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介绍 铝合金材料由于质量轻、抗腐蚀、易成形等优点，受到
指棒和轴肩组成，轴肩的直径大于特形搅拌指棒的直径，在 焊 接过程中轴肩与被焊材料表面紧密接触，防止塑化金属材料 的 挤出和氧化，同时轴肩还可提供部分焊接所需的搅拌摩擦热， 搅拌指棒的形状比较特殊，焊接过程中搅拌指棒要旋转着插 入 被焊材料的结合界面处，并沿待焊界面向前移动，对于对接 焊 缝，搅拌指棒的插入深度一般要略小于被焊材料的厚度。
材料，优良的固相接头及高可靠性和重复性的焊接过程可以 促进现有工业产品的改进以及铝合金材料在其它工业产品中 的应用和创新。例如，熔焊不能连接的热敏感性很强的硬铝、 超硬铝等材料可以用搅拌摩擦焊得到可靠连接；可以提高热 处理铝合金的接头强度；没有气孔出现的可能性；固相连接 可以防止铝基复合材料等的合金和强化相的析出和破坏；可 以实现铸造 , 锻压及铸造 , 挤压等不同材料状态的焊接；较小 的焊接变形可以制造精密铝合金零部件；可实现小尺寸挤压 型材的连接，可以用来制造大尺寸的船舶夹板、列车壁板、 卡车箱体等。
%］ （ 。由于搅拌摩擦焊是一种完全 !） 具 有 可 靠 的 质 量 保 证 ［
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机械化的连接技术，可以实现焊接过程以及焊接热输入的精 确控制。焊接质量完全由搅拌头的形状和焊接参数决定，所 以可实现精确的过程监控；由于焊接过程的机械性，可实现 焊接参数的数字化输入、控制和记录；被焊工件不需要紧密 的 接 触 ， 对 厚 度 为 #"&- ’’ 的 铝 合 金 板 材 进 行 搅 拌 摩 擦 焊 ， 焊
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轴肩宽度
疲劳性能研究表明 （ 图 C） ，铝合金材料的搅拌摩擦焊接头的 疲 劳 性 能 均 优 于 熔 焊 接 头 ， 其 中 对 于 <#=5C/D7 状 态 的 铝 合 金 ， 搅拌摩擦焊的疲劳性能 （ 在 应 力 载 荷 比 率 为 5N2 时 ） 完 全 可 以 达到与母材相同的水平；尽管搅拌摩擦焊一般情况下是单道 单面焊完成焊接，但系列疲劳试验结果表明铝合金的疲劳性
锻压状态下可以有效工作的搅拌头材料和形状，就可以实现 搅 拌 摩 擦 焊 连 接 。 迄 今 ， 如 图 !所 示 ， 搅 拌 摩 擦 焊 已 经 被 证 明 可以实现 所 有 牌 号 的 铝 合 金 材 料 （ 如 "))) （ ， %))) （ /0123 ） /01 ， ())) （ ， -))) （ ， :))) （ 45 ） /0145167） /0189 ） /0189 ） 等 ） 以 及铝基复 合 材 料 的 焊 接 ； 对 于 不 同 制 造 形 态 的 铝 合 金 ， ;+< 已 经实现了铸材和锻压板材的铝合金焊接，如图 . 所示。
（ 6）焊缝核心 图!
（ 4）热力学影响区
（ )）热影响区 （ $）母材
典型的搅拌摩擦焊接头横截面金相图
对于普通条件下 （ 如 材 料 的 7状 态 下 ） 的 非 热 处 理 强 化 铝 合金，通过对焊接参数的优化，搅拌摩擦焊可以得到没有空 洞和裂纹的优良焊接接头，接头的抗拉强度一般大于或优于 母材，并且断裂处一般在热影响区和远离焊缝接头的母材上； 对于冷作和热处理强化铝合金，可以通过控制搅拌摩擦焊过 程中的热输入，特别是控制搅拌摩擦焊接头中硬度和强度最 低的热影响区的回火和过时效影响，来提高接头的力学性能
%］ 。 缝间隙允差可以为 #&"% ’’［ %］ （ 。只需要简单的普通机床设 .） 是 一 种 安 全 的 焊 接 方 法 ［
搅 拌 摩 擦 焊 发 明 初 期 ， 主 要 是 针 对 厚 #&"=#"&% ’’ 的 铝 合 金板材进行研究、优化和工程应用开发；随着技术的发展， 厚 #"&%="% ’’ 铝 合 金 板 材 的 搅 拌 摩 擦 焊 在 工 业 产 品 中 得 到 了 成 功 应 用 ； 目 前 ;+< 可 以 实 现 厚 %$ ’’ 的 铝 合 金 材 料 的 单 面 焊 接 ， 双 面 焊 可 以 焊 接 厚 -$ ’’ 的 铝 合 金 板 材 ， 图 % 为 ;+< 焊 接 厚度为 -$ ’’ 的搅拌摩擦焊接头。
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0?:］ 行了世界范围的专利保护 ［ ，这种连接技术与传统概念中的摩
擦焊方法 （ 图 2） 相 似 ， 焊 接 过 程 中 被 焊 材 料 不 熔 化 ， 形 成 的 是固相接头。对于铝合金材料，要获得高效率、高质量的连 续对接和搭接接头的焊接，目前在世界范围内公认搅拌摩擦 焊是最具潜力和应用前景的新型连接方法。
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接头形状 通常搅拌摩擦焊利用平板对接和搭接来完成焊接，迄今， 实 际 上 搅 拌 摩 擦 焊 已 经 能 够 实 现 如 图>所 示 的 多 种 接 头 的 焊 接 ， 如 多 层 对 接 、 多 层 搭 接 、 (形 接 头 、-形 接 头 、 角 接 等 ， 并在实际工业制造中得到了应用。
备操作防护。焊接过程中无飞溅、烟尘及弧光辐射等，对人 体无危害；焊接过程中不需要电流、电压的输入，没有触电 危险等。
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向下压力 焊接方向 搅拌头 焊接零件 旋转方向 接头 搅拌针
众多工业制造领域的青睐，随着该材料性能的不断提高及新 牌号的硬铝、超硬铝等材料的出现，在航空、航天、高速列 车、高速舰船等工业领域得到了越来越广泛的应用。但是， 铝合金材料表面致密的氧化层以及弧焊过程中较大变形等又 限制了这种材料的进一步推广应用。
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铝合金的搅拌摩擦焊
栾国红，郭德伦，张田仓，孙成彬
（ 中国搅拌摩擦焊中心，北京 /:5 信箱 25550: ）
摘要：在详细介绍搅拌摩擦焊原理、特点的基础上，针对铝合金的搅拌摩擦焊特点、性能以 及 工 业 应 用 进 行 了 阐 述 ， 并 且 对 搅 拌 摩 擦 焊在中国市场的发展和应用作了简略介绍和预测。 关键词：搅拌摩擦焊；铝合金；焊接 中图分类号： (;::7 文献标识码： <
8］ 指标 ［ ，通 过 对 参 数 的 优 化 和 性 能 比 较 ， 尽 管 许 多 人 认 为 在 实
搅拌摩擦焊 （ 3@!）是利用一种非耗损的特 殊 形 状 的 搅 拌 头，旋转着插入被焊零件，然后沿着被焊零件的待焊界面向 前移动，通过对材料的搅拌、摩擦，使待焊材料加热至热塑 性状态，在搅拌头高速旋转的带动下，处于塑性状态的材料 环绕搅拌头由前向后转移，同时结合搅拌头对焊缝金属的挤 压 ， 在 热 6机 联 合 作 用 下 材 料 扩 散 连 接 形 成 致 密 的 金 属 间 固 相 连接。 收稿日期： 055065=62/
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金属材料的连接提供了新的方法和途径。且该技术自发明以 来得到了广泛关注和深入研究，特别是对铝合金材料，世界 范围的研究机构、学校以及大公司都对此进行了深入细致的 研究和工程应用开发，并且在诸多工业制造领域得到了成功 应用。
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域归纳起来，搅拌摩擦焊主要具有如下方面的优越性。
%］ （ 可以降低制造成本 ［ 。搅拌摩擦焊是一种简单、高效、 #）
焊接技术
第 !" 卷第 # 期 "$$! 年 " 月
铝合金
节能、没有焊接消耗的连接方法。可以利用现有的通用机床 （ 如铣床）技术实现焊接；可以节约能源，一台简单的适合于 搅 拌 摩 擦 焊 焊 接 的 设 备 ， 对 厚 度 为 #"&% ’’ 的 ())) 系 列 铝 合 金 材料进行焊接，单道焊的总输入 功 率 大 约 为 ! *+ ， 而 且 除 了 搅拌头和电能外没有其他消耗；焊接过程不需要填充焊丝及 充保护气体；焊前不需要开坡口和对材料表面的氧化层等作 特殊处理；搅拌摩擦焊是一种纯机械化的焊接技术，易于实 现自动化和工业产品的批量生产；焊接过程中母材金属不熔 化，可以实现全位置焊接。