摩擦焊原理簡介-免費閱讀
【正文】 如果不考慮向周圍空間的散熱，根據(jù)雷卡林的焊接熱過程計算公式，同種金屬摩擦焊接表面的溫度為 式中 T(O,t)——摩擦焊接表面溫度（O表面熱源中心，t是摩擦加熱時間）； q2——單位面積上的加熱熱量； λ——焊件熱導(dǎo)率；c——焊件熱容。實際上p?（r）不是常數(shù)，在初始摩擦階段和不穩(wěn)定摩擦階段的前期，摩擦表面還沒有全面產(chǎn)生塑性變形，主要是彈性接觸，摩擦壓力在中心高，外圓低。在停車階段和頂鍛焊接過程中，摩擦表面的變形層和高溫區(qū)金屬被部分?jǐn)D碎排出，焊縫金屬經(jīng)受鍛造，形成了質(zhì)量良好的焊接接頭。因此，停車階段是摩擦焊接的重要過程，直接影響接頭的焊接質(zhì)量，要嚴(yán)格控制。這時金屬的粘結(jié)現(xiàn)象減少，分子作用現(xiàn)象增強。當(dāng)摩擦焊接表面的溫度繼續(xù)增高時，金屬的塑性增高，而強度和韌性都顯著下降，摩擦加熱功率也迅速降低到穩(wěn)定值d點。因摩擦表面不平，接觸不連續(xù)，以及溫度升高等原因，使摩擦表面產(chǎn)生振動，此時空氣可能進入摩擦表面，使高溫下的金屬氧化。摩擦加熱過程又可以分成四個階段，即初始摩擦、不穩(wěn)定摩擦、穩(wěn)定摩擦和停車階段。當(dāng)達到設(shè)定值時，旋轉(zhuǎn)停止，頂鍛開始，通常施加較大的頂鍛力并維持一段時間，然后，旋轉(zhuǎn)夾具松開，滑臺后退，當(dāng)滑臺退到原位置時，移動夾具松開，取出工件，至此，焊接過程結(jié)束。在初始摩擦階段，由于兩個待焊工件表面互相作用著較大的摩擦壓力和具有很高的相對運動速度，使凸凹不平的表面迅速產(chǎn)生塑性變形和機械挖掘現(xiàn)象。由于摩擦壓力較初始摩擦階段增大，相對摩擦破壞了焊接金屬表面，使純凈的金屬直接接觸。隨著摩擦過程的進行，接觸良好的塑性金屬封閉了整個摩擦面，并使之與空氣隔開。盡管頂鍛壓力從?點施加，但由于工件并未完全停止旋轉(zhuǎn)，所以g′點以前的壓力，實質(zhì)上還是屬于摩擦壓力。在頂鍛維持階段，頂鍛時間、頂鍛壓力和頂鍛速度應(yīng)相互配合，以獲得合適的摩擦變形量△I?和頂鍛變形量△Iu。為了求出功率分布，在摩擦表面上取一半徑為r的圓環(huán)，該環(huán)的寬度為dr（圖11），其面積為dA，則dA＝2πrdr，則作用在圓環(huán)上的摩擦力為dF
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