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汽车焊接 Automobile Welding
■中国搅拌摩擦焊中心栾国红
汽车制造新技术
——搅拌摩擦焊
随着中国经济的崛起,汽车消示。其中搅拌头主要由轴肩和搅拌个温度动态自适应平衡过程,被焊
费的大幅度增长带动汽车工业进入针两部分组成,焊接时一般根据待接材料始终保持热塑化固相状态,
又一个大发展时期,汽车工业迎来焊工件的材料、厚度和结构等选用由于整个焊接过程中被焊接金属材
了新的发展机遇。但是,近期世界石不同形式的轴肩和搅拌针。料没有经过“熔化—凝固”过程,所
油价格的快速增长使人们越来越关以得到的是优异的固相接头连接,
注汽车的使用成本以及汽车制造、所以搅拌摩擦焊接是一个固态连接
使用和回收等环节对人类环境的冲过程。
击和影响;所以汽车消费对汽车提搅拌摩擦焊的核心工艺技术是
出的高速、舒适、节能、环保等要求搅拌头,搅拌头一般由特殊高温金
对汽车设计和制造提出了新的挑战, 属和金属烧结材料制成。搅拌摩擦
世界汽车工业正在寻求利用新材料、焊接头中可以看出明显的搅拌头的
图搅拌摩擦焊工作原理
新结构和新的制造技术来满足汽车搅拌痕迹,通常人们把搅拌摩擦焊
工业发展的需要。其中,搅拌摩擦焊接头中典型环状结构称作“洋葱环”
作为一种新型轻合金材料连接技术, 结构。搅拌摩擦焊接头中的这种典
搅拌摩擦焊焊接过程中在搅拌
受到越来越多汽车制造企业的关注。型结构特征一般认为是接头中没有
头剧烈的搅拌、摩擦及锻压作用下,
搅拌摩擦焊接技术( 空洞等缺陷的高质量接头的象征。
焊缝金属材料塑性软化。塑化材料
,简称)是由位于图为铸造铝合金和锻压板材搅拌
随着搅拌头的旋转,由搅拌针的前
英国剑桥的英国焊接研究所( 摩擦焊接头,搅拌摩擦焊不仅消除
部向后部转移过渡,过渡后的热塑
, )于年了铸造空洞,并且接头中存在明显
化金属在搅拌轴肩的作用下,受到
发明的一项新型固相连接技术。该的“洋葱环”特征。
了挤压和锻造,最终得到了由精细
技术的发明为铝合金、镁合金等有
的锻造组织构成的焊缝接头。如果
色轻金属材料的连接提供了新方法。接头
被焊接接头材料温度升高,则由于
自年以来,该技术正在逐渐被
材料的软化(甚至局部晶间熔化)降
铝合金板材
用于航空、航天、列车、船舶和汽车铸造
低了焊接过程中的摩擦热的产生与
制造等工业领域。铝合金
塑性变形做功,接头金属温度就会
搅拌摩擦焊技术下降,当温度降低到一定程度时,摩
搅拌摩擦焊是一种连续的、纯擦和塑性变形作功的增加又会使接图铸造铝合金和铝合
机械的新型固相连接技术,如图所头温度升高,实际搅拌摩擦焊是一金板材的搅拌摩擦焊
年第期
汽车焊接 Automobile Welding
对于焊接材料而言,搅拌摩擦制造的超级赛车。
焊可以焊接所有牌号的铝合金,包
括可以熔焊的、系列铝合
金和熔焊难以焊接的、和
铝锂合金材料;同时搅拌摩擦焊还
可以实现不同种材料的连接。正常
情况下,搅拌摩擦焊不需要焊丝和
保护气,焊接过程消耗较少。焊接
接头强度可以达到母材金属的图美国公司年利用搅拌摩擦焊生产的赛车和铝合金结构
以上。
铝合金具有很好的塑性和加工性能,可以进行锻造、铸造、机械加工或
搅