摩擦焊搅拌工具实现了静轴肩组合工具与设备主轴的通用化和标准化接口连接,拆装方便;而且连接搅拌针的内部芯轴组件与连接固定轴肩的外部套筒组件之间通过轴承组件解决了轴肩与搅拌针同轴难题。摩擦焊搅拌工具包括无倾角的静止轴肩焊接工具,与主轴连接的焊接刀柄以及与刀柄连接的搅拌工具。无倾角的静止轴肩焊接工具由外保护套,中间转接套以及外轴肩组成;焊接刀柄由与焊接主轴连接的标准锥度刀柄连接;搅拌工具通过紧顶螺钉与焊接刀柄连接。焊接时,无倾角静止轴肩焊接工具与工件表面垂直且不旋转,焊接刀柄与搅拌工具在焊接主轴的驱动下旋转。由于摩擦焊生产率高、质量好获得了普遍的工程应用。焊刀搅拌头供货商
在摩擦焊搅拌工具中,焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌,焊头的肩部与工件表面摩擦生热,并用于防止塑性状态材料的溢出,同时可以起到清理表面氧化膜的作用。在焊接过程中,搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中,旋转搅拌头(主要是轴肩)与工件之间的摩擦热,使焊头前面的材料发生强烈塑性变形,然后随着焊头的移动,高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后,从而形成搅拌摩擦焊焊缝。搅拌摩擦焊对设备的要求并不高,基本的要求是焊头的旋转运动和工件的相对运动,即使一台铣床也可简单地达到小型平板对接焊的要求。但焊接设备及夹具的刚性是极端重要的。焊刀搅拌头供货商摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热,使端部达到热塑性状态,完成焊接的一种方法。
摩擦焊搅拌工具不只可大幅度减小飞边的尺寸,也提高了焊缝承载能力;搅拌头内的冷却介质通过重力与充入的压力从搅拌头的轴向冷却孔进入,较大降低了制造精度,节约成本。摩擦焊接工具包括中空结构的搅拌头,设于搅拌头中空结构中的可转动且可伸缩于搅拌头中的搅拌针,搅拌头与搅拌针的轴线重合,在搅拌头的轴肩上设置有锻压凸台,该锻压凸台的高度低于搅拌针伸出搅拌头后搅拌部分的长度。在整个焊接过程中,不必在设备上设置倾角调节机构,降低焊接设备复杂性,将搅拌头轴肩与被焊材料平面法线的角度为0°,从而实现无倾角搅拌摩擦焊接,采用无倾角搅拌摩擦焊技术焊接平面二维时,在焊缝转弯处不需要调节搅拌头角度,减少焊接工序,同时不必在设备上设置倾角调节机构,降低焊接设备复杂性,提高焊接效率。
摩擦焊搅拌工具可以很好的利用超声软化效应,降低材料塑性变形抗力,增强其流动性,影响材料变形行为,避免接头产生孔洞缺陷。采用与孔槽配合的长针搅拌头穿透工件背部,从而彻底避免根部未焊合缺陷。能够很好的提高超声能量利用率,增强焊缝根部材料的塑性变形与流动,改善了焊缝根部成形,细化了焊缝晶粒,提高了接头的力学性能和临界焊接速度与生产效率。摩擦焊搅拌工具包括静轴肩刀柄,轴承压盖,上端轴承,下端轴承,隔套,上锁紧螺母,下锁紧螺母,轴承外套,轴肩固定套,静轴肩,搅拌针,压垫和调整垫。具有摩擦焊热输入小,降低装夹难度,无需倾角焊接,焊缝成形美观的优点。摩擦焊搅拌工具在焊前,工件无需严格的表面清理准备要求。
摩擦焊搅拌工具只承受沿轴线的正压力和与旋转方向相反的摩擦扭矩,且随着下压深度的增加,正压力和摩擦扭矩逐渐增大:稳定焊接阶段搅拌针侧面除了前半部分承受压力和扭矩,还会承受与焊接方向相反的阻力以及由它产生的弯矩。当焊接过程进入稳定阶段时,摩擦焊搅拌工具承受的载荷只与轴肩和搅拌针的尺寸有关。摩擦焊搅拌工具的优化实验表明前进侧和后退侧的热机械影响区由于经历的热影响和搅拌作用不同,微观组织的晶粒尺寸和形态不同;水平轴肩圆柱螺纹摩擦焊搅拌工具(2#)在两种焊接速度下(33毫米/分钟和50毫米/分钟),得到的焊缝表面光滑、飞边较少,焊合区微观组织细小均匀、无方向性,综合力学性能较优。使用摩擦焊搅拌工具从焊接开始至结束整个过程都没有烟尘、飞溅产生,且噪声低。焊刀搅拌头供货商
摩擦焊搅拌工具的焊接噪声低。焊刀搅拌头供货商
使用摩擦焊搅拌工具的过程中,当压紧力不足时,焊缝内组织疏松,出现孔洞,甚至轴肩对焊接区起不到很好的包拢作用而导致焊缝塑性金属流外溢。当压紧力过大时,轴肩与被焊工件表面的摩擦力增加,搅拌头向前移动的阻力也随之增加,导致焊缝表面易形成飞边、毛刺等焊接缺陷。搅拌摩擦焊焊接过程中常用的参数为搅拌头旋转速度和焊接速度,这些参数直接影响到焊接过程中的产热情况。通常情况下,焊接过程的产热量随着搅拌头旋转速度的增加而增大;当焊接速度增加时,单位长度焊缝获得的热量减少。焊接过程的热输入可用公式qE=kw/v表示,式中k为热输入常数;w为搅拌头旋转速度;v为焊接速度。焊刀搅拌头供货商