摩擦焊搅拌工具是将搅拌摩擦焊技术在工程上得以应用和推广的关键。由于焊接对象的不同所选择的摩擦焊搅拌工具也各不相同。目前搅拌摩擦焊接主要以简单轨迹焊缝和长直焊缝为主,空间复杂曲线的搅拌摩擦焊接较少。搅拌头在搅拌摩擦焊设备中的地位极为重要,是搅拌摩擦焊技术的关键。它与被焊工件相互作用,从而实现被焊材料间的连接,其质量的好坏程度决定着被焊材料的种类和厚度。搅拌头的形状决定了焊接产热和形成的塑性流体形态;搅拌头的尺寸决定焊缝尺寸和精度、焊接速度以及焊接工具的强度;搅拌头的材料不只决定摩擦加热速率、焊接工具的强度和工作温度,而且也决定被焊材料的种类。摩擦焊适于焊接异种钢和异种金属。广州新能源搅拌工具非标定制
摩擦焊搅拌工具旋转速度与焊接速度的比值直接表征了焊接热输入量的大小,即线能量密度n,表示焊接单位长度的旋转速度。载流搅拌摩擦焊接是针对传统搅拌摩擦焊接存在的产热不足而造成焊接范围局限的问题而提出的。作为载流搅拌摩擦焊接的中心技术之一,摩擦焊搅拌工具的设计对塑性材料的流动和接头的力学性能紧密相关。在搅拌摩擦焊接过程中,摩擦焊搅拌工具承受高温、顶锻压力、摩擦扭矩、行进阻力等联合作用,长时间加工会导致摩擦焊搅拌工具失效,缩短寿命。磨损会对摩擦焊搅拌工具的寿命产生影响,是摩擦焊搅拌工具失效的主要方式之一。广州新能源搅拌工具非标定制摩擦焊搅拌工具作为搅拌摩擦焊技术所必需的焊接工具,是该技术的关键和中心技术之一。
随着外加电流从30A增加到150A,摩擦焊搅拌工具的较大磨损深度均呈现出逐渐减小趋势:其中具有柱状搅拌针的摩擦焊搅拌工具(1#、2#)在5组外加电流作用下的较大磨损深度均比锥形摩擦焊搅拌工具大(3#、4#、5#),较大磨损深度的减小速率经历了较快到平缓的变化过程:4#和5#摩擦焊搅拌工具的内凹轴肩外面表面与塑性材料接触充分,因此在该区域形成了环形磨损区。载流搅拌摩擦焊接通过复合外加电流内生电阻热以提高焊缝温度、降低塑性材料的热变形流变应力、增强材料流动性、降低摩擦焊搅拌工具与焊接材料间的相对滑动速度,从而减小摩擦焊搅拌工具在焊接过程中的机械载荷和磨损。
使用摩擦焊搅拌工具的搅拌摩擦焊作为一种固相焊接方法,焊接前及焊接过程中对环境的污染小。焊前工件无需严格的表面清理准备要求,焊接过程中的摩擦和搅拌可以去除焊件表面的氧化膜,焊接过程中也无烟尘和飞溅.同时噪声低。由于搅拌摩擦焊只是靠焊头旋转并移动,逐步实现整条焊缝的焊接,所以比熔化焊甚至常规摩擦焊更节省能源。由于搅拌摩擦焊过程中热输入相对于熔焊过程较小,接头部位不存在金属的熔化,是一种固态焊接过程,在合金中保持母材的冶金性能,可以焊接金属基复合材料、快速凝固材料等采用熔焊会有不良反应的材料。摩擦焊过程完全由焊接设备控制,人为因素影响很小。
使用摩擦焊搅拌工具时,要经常检查丝杠运行情况及X、Y、Z轴的线性轴承的润滑情况;如果发生故障和损坏需要及时联系丝杠供应商;填充润滑油润滑X、Y、Z轴的丝杠螺母;检查拖链的导线管的磨损情况并及时维修或更换。主轴轴承的润滑情况;检查电气伺服触点运行情况,必要时要及时更换;检测控制面板的线路,确保所有绝缘线路连接完好。与低强度合金的搅拌摩擦焊相比,在焊接钢、不锈钢、钛等髙强度合金的过程中,摩擦焊搅拌工具需要承受更高的工作温度和更大的载荷,其损耗十分巨大,尤其是钛在高温下易发生反应,焊接难度也急剧增加。因此设计一个安全可靠的摩擦焊搅拌工具是保证焊接正常进行的关键,同时搅拌头材料的选择和设计也是重中之重。摩擦焊搅拌工具在使用中,会使被焊材料热塑化,同时粉碎和弥散接头表面的氧化层。广州新能源搅拌工具非标定制
在使用摩擦焊搅拌工具时,待接部位的材料必须达到塑化状态。广州新能源搅拌工具非标定制
摩擦焊搅拌工具包括主轴连接体和螺接于主轴连接体下端的轴肩连接体,轴肩连接体的中部设有轴向贯穿的通孔,通孔内设有下端伸出通孔的搅拌针,搅拌针的上端经由紧固件与轴肩连接体相固联,由于采用紧固件进行连接,即可方便对搅拌针伸出通孔的长度进行调整;主轴连接体的下端中部螺接有轴向限位杆,轴向限位杆的下端伸入通孔内并与搅拌针的顶面相抵紧,轴向限位杆对搅拌针进行轴向定位,确保搅拌针装配牢固。结构简单,合理,易于操作人员进行搅拌针长度的调整,而且方便更换摩擦焊搅拌工具,使用方便,可明显提升焊接效率。广州新能源搅拌工具非标定制