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摩擦焊机的概述及发展现状

来源:/    日期:2021-10-11    浏览量:载入中...

摩擦焊机的概述及发展现状

摩擦焊机是利用工件端面相互摩擦产生的热量使之达到塑性状态,然后顶锻完成焊接的方法。引车削工件时切屑往往牢牢地粘在刀头上,轴与轴瓦之间润滑不良时也会产生局部焊合,摩擦焊就是从这些现象出发而发明的。摩擦焊可分为连续驱动摩擦焊和惯性摩擦焊两种。目前国内焊接精度较高的是成品活塞杆摩擦焊机,用于液压缸活塞杆镀铬后进行摩擦焊接。

国内较新的是双头车桥摩擦焊机,可以对车桥桥壳的两上接头同时进行摩擦焊接摩擦焊适合于焊接杆件和管件,工艺简单、质量好,劳动条件好,生产率高,耗电量少,易于机械化和自动化。摩擦焊在工厂生产线上多用于发动机燃烧室、排气阀、轴、轴套、杆件、管子与法兰、石油钻杆和钻芯的连接和变截面杆件的连接。接头焊后不会产生金属间化合物。摩擦焊也常用于异种金属焊接,如铝与铜、钢、镍、镁合金;铜与钢、银等。摩擦焊在铝-铜导线过渡接头的焊接方面应用尤广。过渡接头,纺织机梭子芯,关节轴承,泥瓦工具,地质钻杆,石油钻杆、实心、空心抽油杆,航空发动机集成齿轮,木工多用机床上的刀轴等等。

C-40型摩擦焊机.jpg

我国科技人员对摩擦焊接表面高温塑性金属层的形成、流动、扩展和焊接接头形成机理,摩擦焊接的能量转换及过程控制,大截面石油钻杆摩擦焊接工艺和强韧性控制,摩擦焊接接头灰斑缺陷形成机制及焊接接头断口形貌与断裂应变,铝—铜薄壁管摩擦焊接机理与接头性能和焊缝化合物相形成机制等方面进行了较深入地基础理论研究工作。在工程应用上针对急待解决的一系列问题开展了摩擦焊技术研究的课题。其中摩擦焊接头形变热处理的工艺试验研究是一项有代表性的应用科学研究工作,这项研究率先在摩擦焊领域中引入形变强化与相变强化相结合通过改变传统的连续驱动摩擦焊过程,把焊接工艺同焊后热处理工艺实行工序兼并,利用焊接余热和刹车能耗在摩擦焊机上直接对摩擦焊接头进行形变热处理,机上配备的热处理装置可以更有效地实现相变条件的控制,这样就可以把摩擦焊过程中高温形变引入的大量位错等用淬火相变牢固地钉扎住,充分发挥形变强化与相变强化的双重作用取得的以往用单一方法不能达到的强韧化效果。实现了在不降低接头强度的前提下,韧性超过调质母材的水平,这套技术不仅提高了焊接质量而且简化了工艺,减少了焊后热处理的加热次数,降低了成本。目前在抽油杆、油管的生产和钻杆的修复上进行了推广应用。为控制铝—铜过渡接头脆性层的产生,研究了低温摩擦焊并应用于生产。近年来对超塑性温度范围内相变温度以下摩擦焊进行了研究,并取得了阶段性成果;在焊接质量监控方面,先后研制了摩擦焊功率极值控制仪及微机质量监控装置。微机质量监控装置是对焊接过程的轴向压力、主轴转速、摩擦扭矩、焊件轴向缩短量、时间、焊接温度及形变热处理温度等影响焊接接头质量的主要参数的变化进行监控。在新材料的焊接性,摩擦焊接信息过程与传感技术,摩擦焊接参数计算和实时监测与闭环控制,摩擦焊缝缺陷形成机制与力学行为,摩擦焊接头强韧性控制,摩擦焊接物理参量场(温度场,应力应变场)数值模拟,以及高速摄影、频谱分析等相关试验技术等方面也开展了较系统深入的研究工作。

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