攪拌摩擦焊中的線能量輸入與異常攪拌之間的聯系

joke2007

前段時間，公司要做攪拌摩擦焊的設備，主要針對公司產的鋁產品，抓我來當苦力。經過一段時間的實驗及折騰，發現幾個問題一直沒有頭緒。現羅列如下，希望各位前輩可以開導、點化。

一、攪拌摩擦焊的線能量輸入與異常攪拌之間的聯系
      
! f2 K( u- y! H. L( Z% u( b% @      板材牌號：5182-O  厚度：6mm。 焊縫形式為對接焊縫。經過一段時間的反復實驗，發現要想獲得超越此牌號母體強度（主要檢測的為抗拉強度）的焊縫，其線能量匹配無法滿足日后的生產要求，主要是生產率并不比現有的MIG焊高。提高相應的焊接速度，按照線能量的說法就得提高攪拌頭的旋轉速度，然而所獲得的焊縫強度比之前的低轉速、低焊接速度所確定的線能量參數獲得的強度低。一種說法是因為轉速過高會導致異常攪動，晚輩不理解這個異常攪動是什么意思？查了好多資料似乎對這個異常攪動的解釋都不是很明確。自己分析，此種固相焊接技術是不是也會在焊接過程中發生某些冶金變化，此種冶金變化對應一個最佳的參數值，低于或高于都是難以獲得此種冶金變化，導致不會出現所需要的微觀組織？

二、攪拌摩擦焊施焊過程中的控制方法
   
! z! _9 m8 W4 G  d. l, V      控制方式：恒轉矩控制（攪拌頭輸出扭矩）  恒壓力控制（攪拌頭軸肩對焊縫的壓力） 恒位移控制(攪拌頭下壓量）
; x6 f! ^% J2 i% U6 B7 H$ X- R( p
6 }4 }) v5 l  y) p0 V8 i( y目前的實驗，一直是恒位移控制，因為實施方便。結合對攪拌摩擦焊的原理，其攪拌頭軸肩對工件固溶區所施加的頂鍛力是一個非常工件的指標，那么對于長度很長的板材來說，選擇恒壓力控制對于控制焊縫質量是比較合適的。一直不明白怎么可以實時監測這個壓力，并做合適的控制，可以使焊接過程中壓力控制波動不大？

小吳2014

你好，我們也做攪拌摩擦焊設備的，請問下你們在哪邊？我們是江蘇銳成機械有限公司，希望和您交流下

小吳2014

你好，我們江蘇銳成機械也做攪拌摩擦焊的，希望可以交流下

iwin

首先糾正LZ的一個觀點攪拌摩擦焊焊縫強度并不能超越母材強度。攪拌摩擦焊在焊接過程中不需要添加焊絲、焊劑，這是他區別于傳統焊接方法的重要一點。但是攪拌摩擦焊得到的焊縫其強度還是低于母材強度。能達到90%就不錯了。難道LZ有獲得強度更高的？
目前對攪拌摩擦焊的研究更多是基于試驗的，還沒有能夠準確描述焊接過程的方法。因此對不同的材料、不同的厚度都很難用一個理論去預測他的最佳焊接工藝參數。要想獲得最佳的工藝參數需要做大量的試驗。
8 E+ Y* @+ N! {. D- Y4 Z攪拌摩擦焊是一種固態焊接技術，其焊接溫度低于材料的熔點，其焊接過程并不是一個冶金變化過程。更接近于鍛造過程。但是由于焊接過程中有熱量輸入與機械攪拌作用，材料的晶粒會發生變化，再生等，晶粒的大小對強度影響很大，這方面可以參考相關文獻及論文。
另外恒位移還是比較容易操作的。

joke2007

iwin 發表于 2014-11-12 15:58
首先糾正LZ的一個觀點攪拌摩擦焊焊縫強度并不能超越母材強度。攪拌摩擦焊在焊接過程中不需要添加焊絲、焊劑 ...

明天，給您貼檢測記錄  攪拌摩擦焊對于不同系的鋁合金來說，獲得的焊縫強度時不一樣的，對于5系合金來說，可以達到和母材同強度的