焊接：摩擦焊

簡(jiǎn)介

摩擦焊可分為連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊和慣性摩擦焊兩種。①連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊﹕由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一個(gè)工件旋轉(zhuǎn)﹐同時(shí)把另一工件壓向旋轉(zhuǎn)工件﹐使其接觸面相互摩擦產(chǎn)生熱量和一定塑性變形﹐然后停止旋轉(zhuǎn)﹐同時(shí)施加頂鍛壓力完成焊接(圖1 連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊 )。焊接質(zhì)量與轉(zhuǎn)速﹑摩擦?xí)r間﹑摩擦壓力﹑頂鍛壓力和工件頂鍛變形量有關(guān)。②慣性摩擦焊﹕由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪達(dá)到要求的轉(zhuǎn)速﹐然后把一個(gè)工件壓向夾持在飛輪軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)工件﹐工件間的摩擦阻力使飛輪減速﹐并將飛輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成焊接所需的熱能(圖2 慣性摩擦焊 )。焊接質(zhì)量與飛輪慣性矩﹑轉(zhuǎn)速和頂鍛力有關(guān)。摩擦焊所用的摩擦焊機(jī)包括驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(慣性摩擦焊機(jī)還包括飛輪)和加壓裝置。全自動(dòng)焊機(jī)還有上﹑下料裝置﹑去飛邊裝置和參數(shù)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。摩擦焊適合於焊接桿件和管件﹐工藝簡(jiǎn)單﹑質(zhì)量好﹐勞動(dòng)條件好﹐生產(chǎn)率高﹐耗電量少﹐易於機(jī)械化和自動(dòng)化。摩擦焊在工廠生產(chǎn)線上廣泛用於發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室﹑排氣閥﹑軸﹑軸套﹑桿件﹑管子與法蘭﹑石油鉆桿和鉆芯的連接和變截面桿件的連接。接頭焊后不會(huì)產(chǎn)生金屬間化合物。摩擦焊也常用於異種金屬焊接﹐如鋁與銅﹑鋼﹑鎳﹑鎂合金﹔銅與鋼﹑銀等。摩擦焊在鋁-銅導(dǎo)線過渡接頭的焊接方面應(yīng)用尤廣。慣性摩擦焊也可焊接直徑為 100毫米的棒材或截面積為60厘米2的管件。

摩擦焊接工藝是利用焊接接觸端面相對(duì)運(yùn)動(dòng)中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到熱塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。國內(nèi)摩擦焊接的種類有:攪拌摩擦焊接和震動(dòng)摩擦焊接。不僅可用于塑料制品焊接，還可以用于鋼-鋼，鋼-鋁，銅-鋁等不同表面的焊接，而這些是普通焊接很難做到的。

摩擦焊接工藝速度很快，每個(gè)工件只需要幾秒，而普通焊接需要數(shù)倍的時(shí)間。而且摩擦焊接不產(chǎn)生電焊煙塵和錳、鎳等對(duì)人體有害的職業(yè)病危害因素。摩擦焊接工藝的強(qiáng)度也很大，有時(shí)甚至比材料本身的強(qiáng)度還要大，也就是當(dāng)外力用力拉扯時(shí)，首先斷裂的是沒有焊接的材料本身而不是焊接點(diǎn)。2100433B

利用熱塑性塑料間摩擦所生成的摩擦熱而使其在摩擦面發(fā)生熔化，而后加壓，在壓力下冷卻使其焊合的方法稱為摩擦焊接。此法最適用于旋轉(zhuǎn)體制件。與金屬摩擦焊類似，焊接時(shí)一件固定，另一件旋轉(zhuǎn)并加壓力。

焊接實(shí)心部件時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)體外緣線速度高，故摩擦熱自中心至外緣遞增，使接頭處存在焊接應(yīng)力，為此可將焊合面做成球面狀，以期摩擦先在中心處發(fā)生，而后逐漸推向邊緣。

對(duì)于熱塑性塑料可用焊接的方法得到滿意的接頭。在實(shí)際生產(chǎn)中除焊接外還可以對(duì)塑料進(jìn)行粘合和機(jī)械連接，尤其是對(duì)那些不能用焊接方法焊合的塑料只能用粘結(jié)和機(jī)械連接。