搅拌摩擦焊技术在飞机制造中的基础和验证

搅拌摩擦焊技术从制造成本、重量和连接质量的角度考虑，似乎具有巨大的优越性。搅拌摩擦焊技术对于轻型铝合金结构的低成本、无紧固件的可靠连接提供了巨大的可能性。

文章主要讲述了搅拌摩擦焊的工作原理、特点以及发展现状;讲述了在工业纯铜、紫铜接头中使用这项技术的可行性,同时对这项技术在电机设备加工生产业中的发展前途做了初步的研究。

介绍了搅拌摩擦焊的原理、特点和发展情况;分析了该技术用于焊接紫铜/紫铜接头的可行性。并对其在电机制造业中的应用前景作了初步探讨。

中航工业北京赛福斯特技术有限公司（中国搅拌摩擦焊中心）是中国搅拌摩擦焊技术先锋和开拓者,秉持“航空报国、强军富民”的主体理念,已成功实现我国大型飞机机身结构、油箱、口盖、地板结构、新型战斗机舱体、机翼结构和雷达冷板等部件的搅拌摩擦焊接,大幅提升了我国武器装备的制造技术水平。

中航工业北京赛福斯特技术有限公司（中国搅拌摩擦焊中心）是中国搅拌摩擦焊技术先锋和开拓者,秉持“航空报国、强军富民”的主体理念,已成功实现我国大型飞机机身结构、油箱、口盖、地板结构、新型战斗机舱体、机翼结构和雷达冷板等部件的搅拌摩擦焊接,大幅提升了我国武器装备的制造技术水平。

中航工业北京赛福斯特技术有限公司（中国搅拌摩擦焊中心）是中国搅拌摩擦焊技术先锋和开拓者,秉持“航空报国、强军富民”的主体理念,已成功实现我国大型飞机机身结构、油箱、口盖、地板结构、新型战斗机舱体、机翼结构和雷达冷板等部件的搅拌摩擦焊接,大幅提升了我国武器装备的制造技术水平。

通过研究搅拌摩擦焊产热的机制,建立摩擦产热的计算模型,对进一步理解fsw机理、优化焊接参数、获得高质量的接头具有重要作用。本文介绍了一种基于搅拌头与焊件间不同接触行为条件而建立的搅拌摩擦焊产热分析计算模型。

传统铝合金焊接技术因为铝合金的材料特性,在高温下焊接熔化,冷却后容易变形。搅拌摩擦焊是一种新型固相连接技术,其焊接后变形小、质量好、力学性能好。本文介绍了搅拌摩擦焊的焊接方法技术和基本原理,以及搅拌摩擦焊在船舶制造业中的应用和目前使用中存在的问题。

热电偶测温和红外仪测温都是现代测温技术中的主要测温方法。但由于热电偶测温的滞后性和红外仪测温易受发射率影响的原因,测温的准确度难以提高。在基于搅拌摩擦焊接动态测温试验基础上,本文提出了一种根据热电偶测温原理对热电偶测温动态误差进行校正的方法,并通过红外仪测温对校正结果进行了检验,取得了较理想的结果,对提高测温准确度具有一定的意义。

根据已研制的三维数控焊搅拌摩擦焊机结构,研究了搅拌头长度补偿模型,给出了搅拌头长度补偿计算公式及坐标转换关系。

国内对搅拌摩擦焊焊接参数(如进给速度、旋转速度)的研究比较多,但对工艺倾角的研究很少。本文采用搅拌摩擦焊方法对2519铝合金进行了焊接试验,结果表明,工艺倾角也是影响焊缝质量的关键性因素,工艺倾角在3°~5°区间时,呈现出较好的焊缝性能,小于3°或大小5°,焊缝性能较差。

介绍了搅拌摩擦焊的原理、研究现状及应用,并对该焊接方法的应用前景进行了展望。

采用热塑性塑料abs作为焊接材料,研究了搅拌摩擦焊工艺参数对其焊接接头力学性能的影响。结果表明,工艺参数与性能之间有明显的关联性,采用1300r/min转速、0.05mm下压量、20mm/min焊接速度,接头宏观表面成型良好,且焊接后板材整体基本无翘曲,可以实现有效连接。断面分析表明,在不同焊接参数下接头断裂方式不同,断面出现明显的分层现象。

介绍了现代工业工程的内涵和研究内容，从工业工程的角度分析了我国飞机制造企业与国外企业和国内其他制造企业之间的差别。并提出如何结合国情推进工业工程的几点建议。

搅拌摩擦焊接是固相连接技术,焊接过程中形成精细的锻造组织,具有较高的接头性能。在介绍搅拌摩擦焊技术的基础上,对该技术在汽车制造业中的应用进行了探讨。对搅拌摩擦点焊技术进行了介绍。由于搅拌摩擦点焊具有成本低、耗能少等优势,可完全替代传统点焊方法用于汽车制造。

介绍了搅拌摩擦焊接技术的焊接工艺、焊接机理、焊接数值模拟及难点，提出应从复合搅拌摩擦焊接技术工艺和搅拌头的再设计等途径解决搅拌摩擦焊接高熔点合金与黑色金属的技术问题。

介绍了搅拌摩擦焊接技术的焊接工艺、焊接机理、焊接数值模拟及难点，提出应从复合搅拌摩擦焊接技术工艺和搅拌头的再设计等途径解决搅拌摩擦焊接高熔点合金与黑色金属的技术问题。

该文讨论了工程实践中两个方面的问题。一方面,介绍了搅拌摩擦焊(frictionstirwelding,fsw)的国内外发展现状。该技术在铝合金结构制造中已成为可以替代熔焊技术的实用的工业化固相连接技术。另一方面,还论述了我国拥有自主知识产权的创新性的技术——低应力无变形(lowstressnodistortion-lsndwelding)焊接法的机理和工程应用。该方法采用热拉伸效应(全截面热拉伸、局域热拉伸)主动控制铝合金、钛合金飞行器薄壁结构焊接失稳翘曲变形,可达到焊后无变形的目标。

搅拌摩擦焊(frictionstirwelding.简称fsw)是一种利用高速旋转的搅拌头与工件磨擦产生的热量使被焊材料局部塑化的新型固相连接工艺。它可以对多种熔化焊接性差的有色金属等材料进行可靠的连接,而且连接工艺简单,有较好的工艺适应性。本文在总结搅拌摩擦焊研究成果的基础上,论述了搅拌摩擦焊的基本原理和特点,阐述了近年来国内外搅拌摩擦焊工艺参数、接头微观组织、焊接成形机理等方面的研究现状,并展望fsw的应用前景。

选用yg8硬质合金作为摩擦头材料进行低碳钢的搅拌摩擦焊试验。采用游标卡尺测量工具、x射线衍射仪和能谱仪等分析摩擦头在焊接过程中的主要失效形式。结果表明,yg8硬质合金摩擦头在低碳钢的搅拌摩擦焊过程中的主要失效形式为机械磨损、氧化剥落、搅拌针脆性断裂和轴肩变形失效等。引起失效的主要原因是摩擦头长时间的高温高压摩擦,导致粘结相co分布不均匀或部分扩散流失,严重破坏了硬质合金的骨架模型;失效后摩擦头组织中出现了游离碳和硬脆相co6w6c,减弱粘结相co对基体相碳化钨的固溶强化作用,最终导致摩擦头的硬度、强度和耐磨性等下降。

搅拌摩擦焊是一种新型固相连接技术,在铝合金、钛合金等有色金属焊接方面有着较为广泛的应用。针对某型坦克电机定子需在圆周空间方向进行焊接,而二维平面机床不能满足工艺要求的现状,研制了一种基于plc的新型搅拌摩擦焊专用机床,实现了该项新工艺的突破。

结合搅拌摩擦焊发展现状，本文主要对搅拌摩擦焊搅拌头领域专利进行统计分析，包括申请量、主要申请人、专利申请态势分布、进行统计分析，对搅拌摩擦焊用搅拌头的技术背景和应用领域的发展作了简单归纳介绍，提出专利分析可以作为一种技术路线分析的手段，指引后续创新方向。