飛機機翼結構的攪拌摩擦焊應用研究 英國宇航空中客車公司（BAA）主要負責空客系列飛機機翼的設計和裝配。機翼設計的空氣動力性能以及結構的商業效率基本上歸功于操作費用的降低。集成設計中基本費用的節省和直接操作費用的降低取決于設計技術先進性和Z佳材料、工藝和制造方法的應用°。通過恰當的設計和正確的應用，攪拌摩擦焊可以是Z佳的焊接技術，以期在降造成本方面勝過現有的設計和制造途徑。 結構安全和可靠性是飛機設計、制造和維修等都關心的主題。所以需要無數的結構試驗來證明機翼結構中的設計、材料和制造方法的有效性。在研究中得到的所有試驗結果對攪拌摩擦焊租螺栓以及鉚接連接進行了比較。 基于成本降低、重量減少以及優越的接頭性能等方面的諸多優點，攪拌摩擦焊在飛機制造工業中的應用將具有巨大的潛在性。 攪拌摩擦焊技術的出現，為飛機的設計及制造提供了新的方法和途徑。公司已經可以實現鋁、鎂、銅、鈦、鐵等合金以及異種金屬的焊接，公司采用FSW技術生產的鋁合金結構件。廣州機器人攪拌摩擦焊 編程

接頭力學性能根據拉伸試驗和彎曲試驗標準，在焊后的試板上進行取樣，試驗結果的統計如圖4所示：當/Ml.()時，抗拉強度在不同的 焊接速度下所體現的趨勢是類似的，基本上都是在 1.4-3.0之間某個區域達到ZUI高，向兩端下降；而當 也>1.4時，彎曲性能基本合格,除此之外，還發現攪 拌摩擦焊焊縫的彎曲性能與內部隧道缺陷存在一定 關系：在對焊縫進行射線檢測時，w<1.4,容易在焊 縫內部發現隧道缺陷，缺陷位置如圖5所示；當 3N1.4時，焊縫內部無隧道缺陷。ZUI優合格參數區域 將焊縫抗拉強度達到母材的80%,彎曲性能合格、射線檢測合格且焊縫外觀合格的參數區域定義 為ZUI優合格參數區域，如圖6所示。 旋轉速度/(r-min ') 圖6ZUI優合格參數區域2('008(6(4(20ZUI終選定 1200 r/min, F=80() nim/inin,頂鍛力為14 kN,為5 mm厚6082-T6鋁合金攪拌摩擦焊 焊接工藝評定參數"焊接時采用恒壓力系統.焊后 外觀成形美觀，飛邊較小，抗拉強度達到母材的 81%,彎曲試驗結果為180。未出現任何缺陷,圖7 為該焊接工藝參數下的焊縫外觀、宏觀金相以及彎曲試樣。佛山電弧攪拌摩擦焊常見問題攻關J端技術，為攪拌摩擦焊技術再拓新市場。

在攪拌摩擦焊接頭的宏觀組織上（圖3），可看出攪拌摩擦焊接頭由四個區組成，從焊縫中心區域到母材金屬分別為∶（a）動態再結晶區（焊核區），（b）熱-機影響區，（c）熱影響區，（d）母材金屬。高質量的焊核部位存在一個致密均勻的“漩渦環”狀結構，其外WEI是熱-機影響區，此區域材料發生塑性變形和部分再結晶；實際焊接過程中攪拌摩擦焊接頭的焊接接頭形狀會隨著材料、攪拌頭的形狀以及所使用的焊接參數的不同發生明顯的變化，焊接中心區域的尺寸一般稍大于特形攪拌棒的直徑，但是遠小于攪拌頭軸肩的直徑。 由于攪拌摩擦焊接頭是精細的固態鍛造組織，其力學性能指標一般接近或優于母材；在攪拌摩擦焊接頭的熱影響區，硬度指標一般會有一定程度的降低，但可以通過控制焊接熱輸入，經過熱處理和時效，接頭會恢復到與母材相近的性能指標。

試驗采用Al-Mg系列5A06鋁合金制備對接接頭試樣，該鋁合金具有較高的強度和較好的焊接性。 對MIG焊和FSW試樣，首先用兩塊大平板對接施焊，然后用線切割將對接板件切割為具體試樣。 試驗表明，MIG焊試樣我勞斷裂發生在焊縫中心的試樣，其疲勞裂紋萌生在氣孔缺陷部位。其它試樣盡管存在一定氣孔缺陷，但由于其應力集中相對較低，對疲勞行為影響不明顯，而焊趾部位和在此處的微缺陷是導致疲勞斷裂的主要因素。 另外，雖然采用局部點固和雙面對稱焊接措施控制焊接變形，但所有試樣均出現了3.1°~4.8°的角變形。在疲勞拉伸載荷作用下，焊接角變形將產生附加的彎矩作用，并增加焊趾局部的應力集中，從而進一步降低MIG焊接接頭疲勞強度。 對焊態FSW對接接頭，在攪拌摩擦焊接過程中，攪拌工具肩部要與被焊試板緊密壓在一起，工具肩部的攪拌頭插入板件對接線處，為保證工具肩部與工件的緊密結合，攪拌頭的長度應稍小于焊接板的厚度。 攪拌摩擦焊試樣的疲勞強度明顯高于MIG焊試樣的疲勞強度，FSW的S-N曲線比MIG焊的變化更為平緩。有力支撐了新型武器裝備及工業發展。

攪拌摩擦焊接技術難道就沒有不足嗎？1)焊接工件必須剛性固定，反面應有底板或者有支撐，尤其是中空件。2)一般情況下，在攪拌摩擦焊接過程結束，攪拌工具（攪拌頭）抽出被焊工件后，焊縫尾端形成一個收刀尾孔。也可以在設備出廠前加裝尾孔消除裝置，解決焊接尾孔問題。3)前期異種合金較難進行焊接，例如鋁合金與銅合金的焊接。不過，通過工藝的不斷改進，現在銅鋁焊接已經突破關口，已為多家企業提供服務設備。攪拌摩擦焊技術的不足遠遠無法干擾其的優勢。因此現在高密封性度需求的焊接都是采用攪拌摩擦焊技術。技術解決了鋁合金加工制造過程中的連接技術瓶頸。東莞攪拌摩擦焊報價

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隨著社會的發展和人們環境保護意識的加強，歐美等發達國家制訂了越來越嚴格的汽車尾氣排放標準，為此，各汽車制造企業需要嚴格控制其汽車產品的燃油消耗和廢氣排放，否則將面臨失去競爭力、失去市場的危險。 研究表明∶汽車重量每降低0.1kg，每百公里油耗可減少0.7L；汽車自重每降低10%，燃油效率可以提高5.5%，所以汽車輕量化是汽車工業發展的必由之路。 汽車輕量化是通過2個方面達到的 ∶一是在汽車制造中采用輕質材料，二是改變汽車結構設計。 相對于汽車工業發展初期幾乎采用一種材料——低碳鋼，目前汽車工業中所使用的材料呈現多樣化、輕量化、高Q度化的發展趨勢，從而提高現代汽車的安全性、舒適性以及速度。新材料、新結構的使用需要采用新的連接技術，攪拌摩擦焊技術的發明恰好滿足這種需求。攪拌摩擦焊技術（FSW）是一項G命性的固相連接新技術。迄今為止，攪拌摩擦焊技術在航空、航天、船舶、海洋工業、武器裝備以及高速列車等領域的輕結構制造中的應用研究已展開，有的技術已投入使用并取得了良好的經濟效益。在汽車制造領域，攪拌摩擦焊技術也逐漸引起了世界各大汽車制造商的關注。廣州機器人攪拌摩擦焊 編程

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