大型擠壓成型件的FSW拼接 汽車工業中一般可接受大直徑為200~300mm的擠壓成型件。隨著擠壓成型件尺寸加大、單位重量的成本也增加，所以直接制造大型擠壓成形件從成本上形是很難為汽車制造商接受，并且隨著擠壓成形件尺寸變大，制造誤差也變大，所以直接制造大型的擠壓成形件在使用上也是不能滿足要求。 目前，無論是從成本上，還是從使用上考慮，采用攪拌摩擦焊技術把小型擠壓成形件制造成滿足使用要求的大型擠壓成形件，是當前汽車制造商的S選制造方法，其中，美國Tower汽車公司已經采用攪拌摩擦焊技術2塊小型的擠壓成形件拼接成汽車用的懸掛連接臂。 考慮到零件尺寸（尤其是焊縫尺寸）與經濟效益密切相關的焊接速度以及該工藝所需要的工作壓力，制造該零件需要用攪拌摩擦焊設備。由于擠壓成形工藝節省了大量成本，并且焊接過程中沒有其他消耗，所以采用攪拌摩擦焊后的總的經濟效益取決于設備投資以及焊接效率。鋁合金攪拌摩擦焊接頭的沖擊韌度比較好，包括沖擊力、沖擊載荷以及沖擊條件下的接頭變形。廣州攪拌摩擦焊焊縫

汽車車圈的攪拌摩擦焊制造： 挪威發明了一種采用攪拌摩擦焊技術制造汽車車圈的新技術，并被Fym公司成功用于剪服零件的制造，為將鑄造或鍛造的中心零件與鍛鋁制造的輻條焊接起來，該公司設計了2種接頭形式對接接頭和搭接接頭，每個輪子含有2條平行的攪拌摩擦焊縫，并將中心零件設計為分支形式，以獲得良好的載荷傳遞性能并減輕重量。 澳大利亞的西蒙斯公司利用攪拌摩擦焊發明了一種制造軋制的6061-0車輪輻條的新技術。首先制造一個預成型圓柱件，把它切成單個輻條形式，然后采用FSW技術焊成所需要的犧條形狀，后按T6狀態對其進行熱處理。 制造輕合金車輪輻條，密歇根的Hayes Lemmer認為應在采用FSW技術焊接前，將焊縫根部區域的端面設計為斜面，以獲得完全穿透的焊縫11。另外，平面端部可以做成一些特殊的形狀，以利于FSW焊接中軸肩與工件接觸，FSW焊接后，可以有意地對這些輕合金車輪輻條做一些旋轉和軋制操作、以獲得等厚度的輻條。廣東攪拌摩擦焊的瓶頸引起了各國學者和研究機構的G泛重視 ,成為了國內外的研究熱點。

試驗采用Al-Mg系列5A06鋁合金制備對接接頭試樣，該鋁合金具有較高的強度和較好的焊接性。 對MIG焊和FSW試樣，首先用兩塊大平板對接施焊，然后用線切割將對接板件切割為具體試樣。 試驗表明，MIG焊試樣我勞斷裂發生在焊縫中心的試樣，其疲勞裂紋萌生在氣孔缺陷部位。其它試樣盡管存在一定氣孔缺陷，但由于其應力集中相對較低，對疲勞行為影響不明顯，而焊趾部位和在此處的微缺陷是導致疲勞斷裂的主要因素。 另外，雖然采用局部點固和雙面對稱焊接措施控制焊接變形，但所有試樣均出現了3.1°~4.8°的角變形。在疲勞拉伸載荷作用下，焊接角變形將產生附加的彎矩作用，并增加焊趾局部的應力集中，從而進一步降低MIG焊接接頭疲勞強度。 對焊態FSW對接接頭，在攪拌摩擦焊接過程中，攪拌工具肩部要與被焊試板緊密壓在一起，工具肩部的攪拌頭插入板件對接線處，為保證工具肩部與工件的緊密結合，攪拌頭的長度應稍小于焊接板的厚度。 攪拌摩擦焊試樣的疲勞強度明顯高于MIG焊試樣的疲勞強度，FSW的S-N曲線比MIG焊的變化更為平緩。

從目前的實際應用來看，攪拌摩擦焊技術具有許多優點。波音公司的應用表面，攪拌摩擦焊技術能夠有效提高焊接接頭強度、縮短生產周期、節約制造費用并減少焊接缺陷。比如攪拌摩擦焊技術在Ddlta Ⅳ型火箭中心助推器上的應用使焊接接頭強度增加了30%-50%；制造周期降低了大約80%，由原來的23天減少為6天；通過改進接頭設計，Ddlta Ⅳ和Ddlta Ⅱ的制造費用節省了60%；截止2002年4月，波音公司已經用攪拌摩擦焊技術為Ddlta Ⅱ型火箭生產了2100m長的無缺陷焊縫。在日立公司的應用表面，采用攪拌摩擦焊技術焊接鋁合金列出壁板結構，可以獲得較小的變形量（為MIG結構的1/12）、較高的沖擊韌性（約為母材的1.7倍，是MIG接頭的2.4倍）。 由于以上種種優點，攪拌摩擦焊技術不被用于火箭和高速列出的制造，在飛機、裝甲運兵車、汽車以及船舶等領域同樣得到了不同程度的應用。鋁合金特殊的物理性質決定，鋁合金焊接難度大。

用打磨機、鋼絲刷去除鋁板表面及側邊的氧化膜，用1)40擦拭表面油污.試驗時，以對接形式裝夾，焊縫形式為511,裝配后間隙值須小于0.1 mm, 錯邊量小于0.05 mm，焊接位置為PA位置。攪拌摩擦焊在攪拌頭不變的情況下，其工藝參數包括攪拌頭的前傾角、攪拌頭旋轉速度、焊接速度以及頂鍛力，本試驗中前傾角全部為2。，試驗參數設置釆用了矩陣方法，共進行了8組試驗，其中旋轉速度的范圍為400-2 500 r/min,焊接速度的范圍是500-1 500 nim/min在試驗初期由于頂鍛力不確定，沒有使用恒壓力控制系統，而是采用了攪拌頭按照J對 坐標系運動的方式，并釆用壓力監測軟件來讀取頂 鍛力的數據，以獲取頂鍛力的范圍：通過改變工藝參數獲得了不同性能的接頭.焊后筆者對試件進行了外觀檢查、滲透及射線探傷，并沿著接頭橫斷面 進行切割，得到宏觀金相、拉伸、彎曲試件，進而 確定ZUI優焊接工藝參數攪拌摩擦焊接在鋁合金、鎂合金等輕金屬焊接方面廣受關注。廣東正規攪拌摩擦焊發展趨勢

現階段我國制造工業對攪拌摩擦焊技術需求強烈。廣州攪拌摩擦焊焊縫

縫合坯料是由一些比較小的平板間連接而成，然后加工成需要的形狀。采用縫合坯料主要是為了滿足2 個方面的要求是提高漢年年身局部的強度第二是從減輕整車重量的角度考慮，不能因為局部需要高Q度、就加強整個零件的制造厚度。所以，縫合坯料采用的是局部加厚方式。另外，采用縫合坯料可以減少汽車制造中模具的數量。因為使用小的平板件可以連接成各種形狀，所以不用為各種形狀的緩合坯料制造不同的模具。 既滿足了強度要求又不大量增加整車重量，所以鋁合金縫合坯料被汽車結構設計采用，福特汽車公司P2000型概念車尾部的內支撐件如圖6所示13。但是同其他鋁質零件焊接一樣，采用熔焊方法焊接縫合坯料存在著許多不足，并且為了避免熔焊中可能會出現的缺陷，需要采取各種輔助措施。比如為了降低氫氣孔的產生率、要求待焊零件清潔干燥為了降低焊接難度，也為了防止夾渣，需要在焊前清理氧化膜；并且為了防止焊接過程中的焊縫氧化，需要使用保護氣。激光焊在縫合坯料焊接中被大量使用，但是采用激光焊焊接鋁質縫合坯料，不有上述熔焊中的共性問題，并且鋁合金對光的反射能力很強，從而會降低激光焊接熱效率。廣州攪拌摩擦焊焊縫

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