摩擦焊接工艺是利用焊接接触端面相对运动中相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。国内摩擦焊接的种类有:搅拌摩擦焊接和震动摩擦焊接。不仅可用于塑料制品焊接，还可以用于钢-钢，钢-铝，铜-铝等不同表面的焊接，而这些是普通焊接很难做到的。

摩擦焊接工艺速度很快，每个工件只需要几秒，而普通焊接需要数倍的时间。而且摩擦焊接不产生电焊烟尘和锰、镍等对人体有害的职业病危害因素。摩擦焊接工艺的强度也很大，有时甚至比材料本身的强度还要大，也就是当外力用力拉扯时，首先断裂的是没有焊接的材料本身而不是焊接点。2100433B

金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。

熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。

在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。

为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气，以保护焊接时的电弧和熔池率；又如钢材焊接时，在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧，就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池，冷却后获得优质焊缝。

压焊是在加压条件下，使两工件在固态下实现原子间结合，又称固态焊接。常用的压焊工艺是电阻对焊，当电流通过两工件的连接端时，该处因电阻很大而温度上升，当加热至塑性状态时，在轴向压力作用下连接成为一体。

各种压焊方法的共同特点是在焊接过程中施加压力而不加填充材料。多数压焊方法如扩散焊、高频焊、冷压焊等都没有熔化过程，因而没有象熔焊那样的有益合金元素烧损，和有害元素侵入焊缝的问题，从而简化了焊接过程，也改善了焊接安全卫生条件。同时由于加热温度比熔焊低、加热时间短，因而热影响区小。许多难以用熔化焊焊接的材料，往往可以用压焊焊成与母材同等强度的优质接头。

钎焊是使用比工件熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于工件熔点的温度，利用液态钎料润湿工件，填充接口间隙并与工件实现原子间的相互扩散，从而实现焊接的方法。

焊接时形成的连接两个被连接体的接缝称为焊缝。焊缝的两侧在焊接时会受到焊接热作用，而发生组织和性能变化，这一区域被称为热影响区。焊接时因工件材料焊接材料、焊接电流等不同，焊后在焊缝和热影响区可能产生过热、脆化、淬硬或软化现象，也使焊件性能下降，恶化焊接性。这就需要调整焊接条件，焊前对焊件接口处预热、焊时保温和焊后热处理可以改善焊件的焊接质量。

另外，焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。重要产品焊后都需要消除焊接应力，矫正焊接变形。

现代焊接技术已能焊出无内外缺陷的、机械性能等于甚至高于被连接体的焊缝。被焊接体在空间的相互位置称为焊接接头，接头处的强度除受焊缝质量影响外，还与其几何形状、尺寸、受力情况和工作条件等有关。接头的基本形式有对接、搭接、丁字接(正交接)和角接等。

对接接头焊缝的横截面形状，决定于被焊接体在焊接前的厚度和两接边的坡口形式。焊接较厚的钢板时，为了焊透而在接边处开出各种形状的坡口，以便较容易地送入焊条或焊丝。坡口形式有单面施焊的坡口和两面施焊的坡口。选择坡口形式时，除保证焊透外还应考虑施焊方便，填充金属量少，焊接变形小和坡口加工费用低等因素。

厚度不同的两块钢板对接时，为避免截面急剧变化引起严重的应力集中，常把较厚的板边逐渐削薄，达到两接边处等厚。对接接头的静强度和疲劳强度比其他接头高。在交变、冲击载荷下或在低温高压容器中工作的联接，常优先采用对接接头的焊接。

搭接接头的焊前准备工作简单，装配方便，焊接变形和残余应力较小，因而在工地安装接头和不重要的结构上时常采用。一般来说，搭接接头不适于在交变载荷、腐蚀介质、高温或低温等条件下工作。

采用丁字接头和角接头通常是由于结构上的需要。丁字接头上未焊透的角焊缝工作特点与搭接接头的角焊缝相似。当焊缝与外力方向垂直时便成为正面角焊缝，这时焊缝表面形状会引起不同程度的应力集中；焊透的角焊缝受力情况与对接接头相似。

角接头承载能力低，一般不单独使用，只有在焊透时，或在内外均有角焊缝时才有所改善，多用于封闭形结构的拐角处。

焊接产品比铆接件、铸件和锻件重量轻，对于交通运输工具来说可以减轻自重，节约能量。焊接的密封性好，适于制造各类容器。发展联合加工工艺，使焊接与锻造、铸造相结合，可以制成大型、经济合理的铸焊结构和锻焊结构，经济效益很高。采用焊接工艺能有效利用材料，焊接结构可以在不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特长，达到经济、优质。焊接已成为现代工业中一种不可缺少，而且日益重要的加工工艺方法。

在近代的金属加工中，焊接比铸造、锻压工艺发展较晚，但发展速度很快。焊接结构的重量约占钢材产量的45%，铝和铝合金焊接结构的比重也不断增加。

未来的焊接工艺，一方面要研制新的焊接方法、焊接设备和焊接材料，以进一步提高焊接质量和安全可靠性，如改进现有电弧、等离子弧、电子束、激光等焊接能源；运用电子技术和控制技术，改善电弧的工艺性能，研制可靠轻巧的电弧跟踪方法。

另一方面要提高焊接机械化和自动化水平，如焊机实现程序控制、数字控制；研制从准备工序、焊接到质量监控全部过程自动化的专用焊机；在自动焊接生产线上，推广、扩大数控的焊接机械手和焊接机器人，可以提高焊接生产水平，改善焊接卫生安全条件。

摩擦副可分为高副和低副传动。摩擦轮（四柱轮、圈锥轮、圆盘、圈环、四球、弧锥轮）传动、金属带传动。键传动是高副传动，服带传动是低副传动。

摩擦传动由于其结构简单，制造容易、运转平稳，噪声低、过载保护，以及能连续平滑地调节其传动比，因而有较大的应用范围，成为无级变速传动的主要元件。但由于摩擦传动在运动中有滑动（弹性滑动、几何滑动与打滑）。影响传动精度，传动效率较低，结构尺寸较大，作用在轴和轴承上的载荷大，多用于中小功率传动。

摩擦轮摩擦轮传动的工作原理

摩擦轮传动是由两个相互压紧的摩擦轮组成，利用两轮直接接触产生的摩擦力来传递运动和动力。分为外接圆柱式和内接圆柱式两种。

摩擦轮摩擦轮传动的传动比

主动轮1与从动轮2相互压紧后，在接触处P点产生压紧力，当主动轮1逆时针方向回转时，摩擦力即带动从动轮2顺时针方向回转。如果没有出现打滑现象，那么两轮在P点的圆周速度应相等，即v₁=v₂（m/s）。如图《摩擦轮传动比》所示。

因为v₁=πD₁n₁/1000×60、v₂=πD₂n₂/1000×60

所以 i₁₂=n₁/n₂=D₂/D₁

式中 i₁₂——两摩擦轮的传动比；

n₁——主、从动轮的转速（r/min）；

n₂——主、从动轮的直径（mm）。

摩擦轮摩擦轮传动的类型

根据两摩擦轮轴线的相对位置不同，摩擦轮可分为两轴平行和两轴相交两种类型。

（1）两轴平行有圆柱摩擦轮和槽形摩擦轮。

1）圆柱摩擦轮。结构简单，制造方便，压紧力大，分为外接式和内接式。用于小功率传动，如仪表调节装置等。

2）槽形摩擦轮。因带有角度为2β的槽，侧面接触，在同样压紧力的条件下，可以增大切向摩擦力，提高传动功率。但易发热与磨损，传动效率较低，对加工和安装要求较高。适用于铰车驱动装置等机械中。

（2）两轴相交有圆锥摩擦轮和端面摩檫轮。

1）圆锥摩擦轮。设计安装时应保证轴线的相对位置正确，锥顶应重合，分两轴垂直与不垂直两种。常用于大功率摩擦压力机。

2）端面摩擦轮。结构简单，制造方便，压紧力大；易发热与磨损，效率低；对加工、安装要求高。分圆柱摩擦轮与圆锥摩擦轮两种。用于摩擦压力机等。

摩擦轮摩擦轮传动的特点

1）结构简单、制造容易。

2）过载时打滑，能够保护零件。

3）易于连续平缓地无级变速，具有较大的应用范围。

4）在运转中存在滑动、传动效率低、传动比不能保持准确。

5）结构尺寸较大，作用于轴和轴承上的载荷大，承受过载和冲击能力差等，因而只适用于传递动力不大的场合。

摩擦轮摩擦轮传动优缺点

由于摩擦传动是在摩擦力的作用下工作的，所以保持两路案件相互压紧，由压紧力在接触面间产生足够的法向力是摩擦传送的最基本条件。

优点：（1）制造简单、运行平稳、噪声很小。（2）过载时发生打滑，故能防止机器中重要的零件损坏。（3）能无极的改变传动比。

缺点：（1）效率低。（2）当传递同样大的功率时，轮廓尺寸和作用在轴与轴承上的荷载都比齿轮传动大。（3）不宜传递很大功率。（4）不能保持准确的传动比。（5）干摩擦时磨损快、寿命低。（6）必须采用压紧装置。