摩擦焊设备的技术数据和性能特点

更新时间：2025-01-10 工作计划版权反馈

【摘要】：图7.7-11所示为线性摩擦焊设备和其实际工作时顶锻焊接的瞬间。表7.7-40列出了英国Tompson摩擦焊公司部分线性摩擦焊设备的技术数据和性能特点。

现有的摩擦焊设备可分为摩擦对焊设备、搅拌摩擦焊设备与线性摩擦焊设备三大类。

7.7.3.1 摩擦对焊设备

摩擦对焊机可分为连续驱动摩擦焊机和惯性摩擦焊机两种。连续驱动摩擦焊机是由电动机带动一个焊件旋转，同时把另一焊件压向旋转焊件，使其接触面相互摩擦产生热量和一定塑性变形，然后停止旋转，同时施加顶锻压力完成焊接。惯性摩擦焊机是由电动机驱动飞轮达到要求的转速，然后把一个焊件压向夹持在飞轮轴上的转动焊件，焊件间的摩擦阻力使飞轮减速，并将飞轮的动能转换成焊接所需的热能。

摩擦对焊机包括驱动系统（惯性摩擦焊机还包括飞轮）和加压装置。全自动焊机还有上、下料装置、去飞边装置和参数自动监控系统，焊接质量与转速、摩擦时间、摩擦压力、顶锻压力和焊件顶锻变形量有关。摩擦对焊机按其功率可分为重型与中小型，图7.7-9所示为小功率与大功率摩擦对焊设备典型产品。

国内外部分摩擦焊设备的技术数据和性能特点见表7.7-27～表7.7-34。

图7.7-9 摩擦对焊设备

a）小功率摩擦焊机 b）大功率摩擦焊机

表7.7-27 国内MCH系列中小功率摩擦焊设备的技术数据和性能特点

表7.7-28 国内Y系列中小功率摩擦焊设备的技术数据和性能特点

表7.7-29 国内部分中小功率摩擦焊设备的技术数据和性能特点

表7.7-30 国内部分大功率摩擦焊设备系列产品的技术数据和性能特点

表7.7-31 国内几种大功率摩擦焊专用设备的技术数据和性能特点

表7.7-32 国外几种摩擦焊设备的技术数据和性能特点（一）

表7.7-33 国外几种摩擦焊设备的技术数据和性能特点（二）

表7.7-34 国外RS系列摩擦焊设备的技术数据和性能特点

7.7.3.2 搅拌摩擦焊设备

搅拌摩擦焊（FSW）是由1991年英国焊接研究所（TWI）提出的新方法，可以对多种熔化焊接性差的有色金属等材料进行可靠的连接，其连接工艺简单、并有较好的工艺适应性。现已开始应用在航空航天与交通运输等领域的结构制造，有良好的工程应用前景。(www.xing528.com)

搅拌摩擦焊是用一个带有轴肩和搅拌针的搅拌工具旋转着插入焊件，通过搅拌工具与焊件的摩擦产生热量，把焊件加热到塑性状态，然后搅拌工具带动塑化材料沿着焊缝运动，在搅拌工具高速旋转摩擦和挤压作用下形成固相连接的接头。

图7.7-10是几种搅拌摩擦焊设备，表7.7-35～表7.7-39列出了国内部分搅拌摩擦焊设备的技术数据和性能特点。

7.7.3.3 线性摩擦焊设备

线性摩擦焊（Linear Friction Welding，简称LFW）最早于1959年提出，至上世纪80年代发展日趋成熟，在航空航天业中得到较广的应用。线性摩擦焊也是一种固相连接方法，与旋转摩擦焊机理类似，都是通过两个连接部分的相对运动，在较高的顶锻力下，产生的摩擦热进行焊接的。与旋转摩擦所不同的是，线性摩擦焊的相对运动是运动部件产生的直线运动或振动（如典型的正弦波），振动频率和幅值是线性摩擦焊的两个重要参数，轴向力（顶锻力）则作用于与线性振动垂直的方向。从某种意义上来说，此种焊接方法与超声波焊接方法有类似之处，只是振动的频率和幅值有较大的差异。图7.7-11所示为线性摩擦焊设备和其实际工作时顶锻焊接的瞬间。表7.7-40列出了英国Tompson摩擦焊公司部分线性摩擦焊设备的技术数据和性能特点。表7.7-41为英国焊接研究所的LinFric线性摩擦焊机及主要技术数据。