搅拌摩擦焊的发展现状及应用场景

　　任何一个事物都处于一段发展的时间之内，都逃不开整个社会对于某个行业的绝对要求。所以在这样的一种条件之下有越来越多的人都已经相当明确的关注到了工业这个行业的稳定发展的情况。那是因为现如今时代不断发展之下，工业凭借着自己的优势，已经成为了整个国家发展和社会进步的绝对性支柱。在这个快速发展的行业之下，很多人关注到了搅拌摩擦焊，那是因为整个工业生成过程绝对不是开的就是各种各样不同的焊接过程。所以人们难免都会对于这种事物产生更加浓厚的兴趣。想要更加详细的了解某一种事我不想要了解他现在的情况和特点，更是要详细的分析它长期以来发展的状况。所以，下面我们就一起分析一下搅拌摩擦焊长期以来的发展状况究竟怎么样？

　　有些人可能对于搅拌摩擦焊并不是特别了解，但是这个工具最早是由英国焊接研究所提出的发明专利这样的一种工艺，主要是被运用到铝合金等低熔点的材料的焊接方面。关于搅拌摩擦焊工艺的相关特点和应用。长期以来都受到了很多专业人士的关注，也进行了比较多的研究。这样一种工具。随着时代的发展，也被运用到了非常多的方面。比如说现在使用很多的航空航天、海洋、交通道路以及焊接设备制造等各个不同行业。而且这样的范围正在不断的扩张和发展之下。搅拌摩擦焊的工艺是自激光焊接问世以来最受人瞩目的一种焊接方式，它的出现让所有低熔点的有色金属的连接技术发生了极大的变革。

　　这样的一种连接方式，取得了非常好的效果，已经被普遍的运用在了各个发达国家之中。所以，我们完全能够认为这种工具在未来发展的前景是不可限量的。这种工具的优势和特点，除了能够展现在一些轻工业之中以外。现如今，航天航空等重工业领域也有着良好的应用前景。所以这也就解释了人们为什么这么关注这项看起来并不特别起眼的工具和技术。

　　搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针(welding pin)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。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图所示。在焊接过程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移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。 

　　在焊接过程中，搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中，旋转搅拌头（主要是轴肩）与工件之间的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。搅拌摩擦焊对设备的要求并不高，最基本的要求是焊头的旋转运动和工件的相对运动，即使一台铣床也可简单地达到小型平板对接焊的要求。但焊接设备及夹具的刚性是极端重要的。搅拌头一般采用工具钢制成，焊头的长度一般比要求焊接的深度稍短。应该指出，搅拌摩擦焊缝结束时在终端留下个匙孔。通常这个匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。针对匙孔问题，已有伸缩式搅拌头研发成功，焊后不会留下焊接匙孔。

　　搅拌摩擦焊的主要优点如下：

　　(1)焊接接头热影响区显微组织变化小．残余应力比较低，焊接工件不易变形；

　　(2)能一次完成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接．接头高：

　　(3)操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高，对作业环境要求低：

　　(4)无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧化膜，不需要保护气体，成本低；

　　(5)可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接：

　　(6)焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等。

　　历经近十年的快速发展，搅拌摩擦焊技术应用于我国航空、航天、船舶、列车、汽车、电子、电力等工业领域中，创造了可观的社会经济效益，为铝、镁、铜、钛、钢等金属材料提供了更好的技术解决方法，包括：航天筒体结构件、航空薄壁结构件、船舶宽幅带筋板、高速列车车体结构、大厚度雷达面板、汽车轮毂、集装箱型材壁板、各种结构散热器及热沉器等。