攪拌摩擦焊的現(xiàn)狀與發(fā)展(參考版)
2025-08-08 08:52本頁(yè)面
【正文】 6) 攪拌摩擦焊技術(shù)在未來(lái)發(fā)展中，突破高熔點(diǎn)金屬材料連接工程化應(yīng)用的關(guān)鍵是：攪拌頭材料的正確選擇,攪拌頭型面的優(yōu)化設(shè)計(jì)和壽命的提高.參考文獻(xiàn)1. Thomas M W, Nicholas E D, Needham J C, et al. Friction Stir Welding. GB Patent Application, 99125978. 199112082. Nicholas E D. Friction Stir Welding—A Decade On. Proceedings of IIW Asian Pacific Regional Congress. Welding Technology Institute of Australia. Melbourne, Victoria, Australia. 29 Nov., 20003. 攪拌摩擦焊最具革命性的焊接新技術(shù). 專訪報(bào)導(dǎo). 航空制造技術(shù). 2003年11期4. Thomas M W. Friction Stir Welding of Ferrous Materials: A Feasibility Study. Proceedings of the 1st Int’l Symp. on FSW, June 1999. Thousand Oaks, California. USA5. Packer S. et al. Tool and Equipment Requirements for FSW Ferrous and Other High Melting Temperature Alloys. Proc. of the 4th Int’l Symp. on FSW. City. USA6. 關(guān) 橋, 攪拌摩擦焊未來(lái)的連接技術(shù),工程前沿—香山會(huì)議文集, 第1卷,未來(lái)的制造科學(xué)與技術(shù),柳百成主編,高等教育出版社,2004年12月7. Marie F. et al, Development of the Bobbin Tool Technique on Various Aluminum Alloys, Proc. of 5th Int’l Symposium on Friction Stir Welding, Metz, France,1416 16。5) 5) 攪拌摩擦焊在方法、材料、性能和效率、成本、環(huán)保等方面顯示出的優(yōu)越性，促進(jìn)了在我國(guó)航空、航天、船舶、列車(chē)、電力等工業(yè)制造行業(yè)中的大規(guī)模工程化應(yīng)用,正方興未艾。 近兩年來(lái),在國(guó)內(nèi),攪拌摩擦焊基礎(chǔ)方法研究、工程應(yīng)用開(kāi)發(fā)、攪拌摩擦焊設(shè)備及產(chǎn)品制造方面取得明顯進(jìn)步，促進(jìn)了攪拌摩擦焊在中國(guó)制造領(lǐng)域的應(yīng)用,正蓄勢(shì)待發(fā)。4 結(jié)束語(yǔ)1) 1)以鋁合金列車(chē)為例，有統(tǒng)計(jì)表明，到2020年，我國(guó)約需新配備鋁合金客車(chē)20萬(wàn)輛、鋁合金運(yùn)煤車(chē)20萬(wàn)輛。但是鑒于飛機(jī)結(jié)構(gòu)輕量化的需要,以及FSW技術(shù)在焊接輕合金（如鋁合金、鎂合金等）方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，將FSW技術(shù)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)的制造已是大勢(shì)所趨。在全面性能（尤其是疲勞性能和抗腐蝕性能）研究基礎(chǔ)上，攪拌摩擦焊接技術(shù)在航空制造領(lǐng)域有可能先應(yīng)用到飛機(jī)制造中的某些非重要鋁合金承力結(jié)構(gòu)（如運(yùn)輸機(jī)中的載物底板等）.隨后,逐步向重要的鋁合金承力結(jié)構(gòu)中推廣。因此，兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的制訂具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐意義。在該課題中，中國(guó)攪拌摩擦焊中心完成了LFLDS147鋁合金的攪拌摩擦焊工藝研究，并按上述標(biāo)準(zhǔn),完成了運(yùn)載火箭燃料貯箱模擬件的焊接。鑒于在中國(guó),攪拌摩擦焊接技術(shù)應(yīng)用日益擴(kuò)大，中國(guó)攪拌摩擦焊中心率先制訂了國(guó)內(nèi)第一部攪拌摩擦焊技術(shù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，《鋁及鋁合金攪拌摩擦焊質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》（北京航空制造工程研究所發(fā)布，Q/9S1032004）和《鋁及鋁合金攪拌摩擦焊工藝標(biāo)準(zhǔn)》（Q/9S1022004）。在接頭質(zhì)量方面,采用了許多先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)方法,如超聲波相控陣檢測(cè)技術(shù)等。,另一些則多為學(xué)術(shù)研究,有限元數(shù)值分析的運(yùn)用方興未艾. 鋁合金攪拌摩擦焊接頭性能研究 , 通常接頭系數(shù)(接頭強(qiáng)度/母材強(qiáng)度),這在很大程度上取決于攪拌頭的形狀和工藝參數(shù). 表1 鋁合金FSW接頭的典型力學(xué)性能在國(guó)內(nèi),中國(guó)攪拌摩擦焊中心所積累的工藝基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)表明,非熱處理強(qiáng)化鋁合金,如變形防銹鋁合金LF6的FSW接頭強(qiáng)度可以達(dá)到與母材等強(qiáng)。金屬基復(fù)合材料的連接。焊接殘余應(yīng)力與變形。FSW產(chǎn)熱機(jī)理及熱過(guò)程。攪拌頭的選材與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化。圖16 攪拌摩擦焊接的運(yùn)載火箭燃料貯箱模擬件在過(guò)去的兩年間,國(guó)內(nèi)一些高等院校和科研與生產(chǎn)單位,相繼通過(guò)中國(guó)攪拌摩擦焊中心,正式獲取了英國(guó)焊接研究所的專利使用許可證,: 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 江蘇科技大學(xué) 蘭州理工大學(xué)FSW產(chǎn)品生產(chǎn)許可單位有: 常州軌道牽引傳動(dòng)技術(shù)研究中心 吉林3305機(jī)械廠航天科工集團(tuán)283廠 湖北三江紅陽(yáng)機(jī)械廠金屬工業(yè)研究發(fā)展中心 ( 臺(tái)灣 高雄 )另外,還有以個(gè)人名義,獲得FSW專利使用許可的若干人.從所發(fā)表文章的內(nèi)容看,國(guó)內(nèi)主要研究工作方向有:鋁合金FSW接頭性能及缺陷形成機(jī)制。2004年還完成了飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)先進(jìn)連接技術(shù)綜合驗(yàn)證平臺(tái)中的FSW焊接部分——在該驗(yàn)證平臺(tái)中，其它連接技術(shù)制造的結(jié)構(gòu)均是以FSW結(jié)構(gòu)為基準(zhǔn)進(jìn)行裝配。FSW焊縫 在基礎(chǔ)技術(shù)研究和工程技術(shù)研究方面,中國(guó)攪拌摩擦焊中心目前已成功地將攪拌摩擦焊應(yīng)用于軌道車(chē)輛逆變電源箱體型材連接，正在進(jìn)行軌道車(chē)輛部件攪拌摩擦焊工業(yè)化應(yīng)用研究。在4MPa的壓力下保壓20分鐘無(wú)滲漏，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)要求。如為常州軌道車(chē)輛牽引工程研究中心提供的FSW設(shè)備目前已用于鋁合金型材的拼接（圖13），為吉林一廠家生產(chǎn)的FSW設(shè)備已用于小型容器環(huán)焊縫的批量生產(chǎn)（圖14）. 圖10 為江蘇科技大學(xué)提供的FSW焊接設(shè)備在兩年時(shí)間里，該中心為國(guó)內(nèi)的科研院所提供了三臺(tái)研究型設(shè)備（圖10），為航天、軌道車(chē)輛及兵器工業(yè)的生產(chǎn)企業(yè)研制了三臺(tái)生產(chǎn)型設(shè)備（圖11），為支持本中心的科研工作,分別開(kāi)發(fā)了懸臂式攪拌摩擦焊接設(shè)備和平面二維攪拌摩擦焊接設(shè)備(圖12), 曾在2004年的北京埃森博覽會(huì)展出。在技術(shù)、工藝、設(shè)備等方面都有了突破性的進(jìn)展，并且已經(jīng)在工業(yè)中得到應(yīng)用，正在推動(dòng)著中國(guó)輕合金結(jié)構(gòu)制造業(yè)連接技術(shù)的加速發(fā)展。中國(guó)攪拌摩擦焊中心全權(quán)代表英國(guó)焊接研究所,發(fā)售和管理中國(guó)地區(qū)（包括香港、澳門(mén)和臺(tái)灣）的攪拌摩擦焊技術(shù)專利許可，從此為攪拌摩擦焊技術(shù)在中國(guó)地區(qū)的發(fā)展、推廣和工業(yè)化應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)。3 攪拌摩擦焊在國(guó)內(nèi)的發(fā)展 中國(guó)攪拌摩擦焊中心的成立 2002年，北京航空制造工程研究所與英國(guó)
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