攪拌摩擦焊介紹PPT學習課件

1、攪拌摩擦焊 第一節(jié)第一節(jié) 攪拌摩擦焊的基本原理攪拌摩擦焊的基本原理 第二節(jié)第二節(jié) 攪拌摩擦焊的焊接過程及特點攪拌摩擦焊的焊接過程及特點 第三節(jié)第三節(jié) 攪拌摩擦焊工藝攪拌摩擦焊工藝 第四節(jié)第四節(jié) 攪拌摩擦焊設備攪拌摩擦焊設備 第五節(jié)第五節(jié) 攪拌摩擦焊的應用攪拌摩擦焊的應用一、攪拌摩擦焊原理 它可以焊接所有牌號的鋁合金以及用熔焊方法難以焊接的材料，并突破了普通摩擦焊對軸類零件的限制，可進行板材的對接、搭接、角接及全位置焊接。由于攪拌摩擦焊是固態(tài)焊接，所以沒有熔化焊時的氣孔、裂紋及合金元素燒損等缺陷。攪拌摩擦焊的接頭性能普遍優(yōu)于熔化焊的。 目前，攪拌摩擦焊技術已在飛機制造、機車車輛和船舶制造等領域得

2、到廣泛的應用，主要用于鋁及其合金、銅合金、鎂合金、鈦合金、鉛、鋅等非鐵金屬材料的焊接，也可用于焊接鋼鐵金屬。 攪拌摩擦焊（Frictim Stir Welding，簡稱FSW）-利用一種特殊形式的攪拌頭邊旋轉邊前進，通過攪拌頭與工件的摩擦產生熱量，摩擦熱使該部位金屬處于熱塑性狀態(tài)，并在攪拌頭的壓力作用下從其前端向后部塑性流動，從而使待焊件壓焊為一個整體。 二、攪拌摩擦焊的焊接過程及特點二、攪拌摩擦焊的焊接過程及特點 （一）攪拌摩擦焊焊接過程 攪拌摩擦焊是利用摩擦熱作為焊接熱源的一種固相焊接方法，但與常規(guī)摩擦焊有所不同。在進行攪拌摩擦焊接時，首先將焊件牢牢地固定在工作平臺上，然后，攪拌焊頭高速旋

3、轉并將攪拌焊針插入焊件的接縫處，直至攪拌焊頭的肩部與焊件表面緊密接觸，攪拌焊針高速旋轉與其周圍母材摩擦產生的熱量和攪拌焊頭的肩部與焊件表面摩擦產生的熱量共同作用，使接縫處材料溫度升高且軟化，同時，攪拌焊頭邊旋轉邊沿著接縫與焊件作相對運動，攪拌焊頭前面的材料發(fā)生強烈的塑性變形。隨著攪拌焊頭向前移動，前沿高度塑性變形的材料被擠壓到攪拌焊頭的背后。在攪拌焊頭與焊件表面摩擦生熱和鍛壓共同作用下，形成致密牢固的固相焊接接頭。攪拌摩擦焊接過程如動畫所示。（二）攪拌摩擦焊的焊接接頭 1.接頭的分區(qū)母材區(qū)母材區(qū)圖中，d區(qū)為接頭中無熱作用也無塑性變形的母材區(qū)熱影響區(qū)（熱影響區(qū)（HAZ)c區(qū)該區(qū)域的材料因受焊接熱

4、循環(huán)的影響，微觀組織和力學性能均發(fā)生了改變，但該區(qū)域材料沒有產生塑性變形，其組織與母村組織無明顯的區(qū)別，只是消除了方向性很強的柱狀晶結構，熱影響區(qū)的寬度比熔焊時窄很多。熱機影響區(qū)熱機影響區(qū)b區(qū)該區(qū)域是一個過渡區(qū)域，材料已產生了一定程度的塑性變形，同時又受到了焊接溫度場的影響。焊核區(qū)焊核區(qū)a區(qū)為“焊核區(qū)”（WNZ），該區(qū)域位于焊縫中心靠近攪拌針插入的位置，經歷了高溫、應變后，焊核的中心發(fā)生了強烈的變形。應變導致焊核區(qū)在焊接過程中發(fā)生了動態(tài)再結晶，并導致該區(qū)出現高密度的沉淀相，從而有利于抑制焊接過程中晶粒的長大。焊核區(qū)一般由細小的等軸再結晶組織構成。在焊接過程中，材料與攪拌針之間的相互作用導致焊核

5、區(qū)出現同心環(huán)（洋蔥環(huán)組織）。根據塑性變形程度和熱作用的不同，將攪拌摩擦焊接頭分為4個區(qū)域。2.接頭力學性能焊態(tài)下，FSW焊縫焊核的強度要大于熱影響區(qū)的強度。 對于退火狀態(tài)的鋁合金，拉伸實驗時首先發(fā)生破壞的部位通常在遠離焊縫和熱影響區(qū)的母材上。對于形變強化和熱處理強化的鋁合金，FSW接頭的不同區(qū)域發(fā)生了軟化，但可以通過控制熱循環(huán)，尤其是通過降低焊縫熱機影響區(qū)的退火效應和過時效的影響來改善接頭的性能，也可以通過焊后熱處理的方式提高熱處理強化鋁合金FSW接頭的性能。 實驗結果表明，攪拌摩擦焊對接接頭的疲勞性能大都超過相應熔焊接頭的設計推薦值。總之，對于鋁合金材料，其FSW接頭的抗拉強度均能達到母材的

6、70以上。接頭性能的具體數值，除了與母材本身的性能有關外，在很大程度上還取決于FSW的焊接參數。 目前，國內外關于攪拌摩擦焊的研究及應用主要集中在鋁合金、鎂合金以及純銅等軟質、易于成形的材料上，對于鈦合金、不銹鋼、鋁基復合材料等的研究和應用也取得了較大的進展。噴氣客機的攪拌摩擦焊鎂合金的攪拌摩擦焊（三）攪拌摩擦焊的特點焊縫質量好焊縫質量好焊縫是在塑性狀態(tài)下受擠壓完成的，屬于固相焊接，因而其接頭不會產生與冶金凝固有關的一些如裂紋、夾雜、氣孔以及合金元素的燒損等熔焊缺陷和脆化現象，焊縫性能接近母材，力學性能優(yōu)異。適于焊接鋁、銅、鉛、鈦、鋅、鎂等非鐵金屬及其合金以及鋼鐵材料、復合材料等，也可用于異種

7、材料的連接。不受軸類零件限制不受軸類零件限制不受軸類零件的限制，可進行平板的對接和搭接，可焊接直焊縫、角焊縫及環(huán)焊縫，可進行大型框架結構及大型筒體制造、大型平板對接等，擴大了應用范圍。無需高的操作技能和訓練無需高的操作技能和訓練 優(yōu)點：攪拌摩擦焊利用自動化的機械設備進行焊接，避免了對操作工人技術熟練程度的依賴，質量穩(wěn)定，重復性高。不需焊絲和保護氣氛 焊接時無需填充材料、保護氣體，焊前無需對焊件表面預處理，焊接過程中無需施加保護措施，厚大焊件邊緣不用加工坡口，簡化了焊接工序。焊接鋁合金材料不用去氧化膜，只需去除油污即可。焊件尺寸精度高焊件尺寸精度高由于攪拌摩擦焊為固相焊接，其加熱過程具有能量密度

8、高、熱輸入速度快等特點，因而焊接變形小，焊后殘余應力小。在保證焊接設備具有足夠大的剛度、焊件裝配定位精確以及嚴格控制焊接參數的條件下，焊件的尺寸精度高。綠色焊接方法綠色焊接方法 優(yōu)點：攪拌摩擦焊焊接過程不產生弧光輻射、煙塵和飛濺，噪聲低，實現了焊接過程的環(huán)?；?。因而攪拌摩擦焊被稱為“綠色焊接方法”。缺點：焊接時的機械力較大，需要焊接設備具有很好的剛性與弧焊相比，缺少焊接操作的柔性攪拌焊頭的磨損相對較高焊縫末端通常有“匙孔”存在（目前已可以實現無孔焊接）等三、攪拌摩擦焊工藝（一）攪拌摩擦焊接頭形式（一）攪拌摩擦焊接頭形式構件形狀：構件形狀：圓形、板狀等圓形、板狀等接頭形式：接頭形式：對接、搭接、

9、對接、搭接、角接及角接及T形接頭。形接頭。焊縫形式：焊縫形式：環(huán)形、圓形、非線性環(huán)形、圓形、非線性和立體焊縫。和立體焊縫。焊接位置：焊接位置：全位置焊接。全位置焊接。（二）攪拌摩擦焊的熱輸入與焊接參數焊接熱源主體攪拌針與接合面間的摩擦熱軸肩與焊件材料上表面的摩擦熱 攪拌針附近材料發(fā)生塑性變形和流體流動，從而導致形變生熱，這部分熱量相對較小。因此，攪拌摩擦焊本質上是以摩擦熱作為焊接熱源的焊接方法，所以摩擦生熱是影響焊接質量的關鍵因素。攪拌摩擦焊的熱功率可表示為： 由于攪拌摩擦焊穩(wěn)態(tài)焊接時，摩擦因數和焊接壓力均為定值，因此可將其與形狀因子結合為新的常量系數Km，則攪拌摩擦焊熱輸入的大小可以用n/v

10、表征。對于給定的攪拌焊頭和焊接壓力，其熱輸入主要取決于nv。n/vn/v降低降低當轉速過低或焊速過高，導致nv降低，即焊接熱輸入較小，熱量不足以使焊接區(qū)金屬達到熱塑性狀態(tài)，因而焊縫中會出現孔洞、未焊透等缺陷，焊縫成形不良。n/vn/v過大過大 隨著轉速的提高或焊速的降低，n/v逐漸增加，焊接熱輸入趨于合理，焊縫成形較好。當轉速過高或焊速過小時，n/v則過大，單位長度焊縫上的熱輸入量過高，焊接區(qū)金屬過熱而導致焊縫表面下凹、焊穿等缺陷，成形及質量均較差。 只有當nv在一定范圍內，即焊接速度與攪拌焊頭的轉速匹配合理時，才能獲得合適的焊接熱輸入，得到成形美觀、性能優(yōu)良的焊縫。圖4-23是Al-5Mg合

11、金采用攪拌摩擦焊接，旋轉速度n=1000 rmin時，不同nv比值對抗拉強度的影響。從圖中可知，隨著nv值的增加，強度和塑性都增加，最大抗拉強度達到310 MPa， 與母材的實測值相同，伸長率為17，是母材實測值的 63。在達到最大強度值后，繼續(xù)增加n/v的數值，強度和塑性反而下降。（三）攪拌摩擦焊接參數的選擇（三）攪拌摩擦焊接參數的選擇 攪拌摩擦焊接參數主要包括焊接速度（攪拌焊頭沿焊縫方向的行進速度）、攪拌焊頭轉速、焊接壓力、攪拌焊頭結構參數（傾角）、攪拌焊頭插入速度和保持時間等。 1焊接速度 圖4-24為焊接速度對鋁鋰合金攪拌摩擦焊接頭抗拉強度的影響。由圖可見，接頭強度與焊接速度的關系并非

12、簡單的線性比例關系，而是呈曲線變化。當焊接速度小于160mmmin時，接頭強度隨焊接速度的提高而增大。從焊接熱輸入計算公式可知，當轉速為定值，焊接速度較低時，攪拌焊頭焊件界面的整體摩擦熱輸入較高。如果焊接速度過高，熱輸入不足，熱塑性材料填充攪拌針行走所形成的空腔的能力變弱，熱塑性材料填充空腔能力不足，則焊縫內易形成疏松孔洞缺陷，嚴重時焊縫表面形成一條狹長且平行于焊接方向的隧道溝，導致接頭強度大幅度降低。 2攪拌焊頭旋轉速度 若焊接速度保持一定，即當焊接速度為定值時，若攪拌焊頭的旋轉速度較低時，焊接熱輸入較低，攪拌焊頭前方不能形成足夠的熱塑性材料填充攪拌針后方所形成的空腔，焊縫內易形成孔洞、溝槽

13、等缺陷，從而弱化接頭強度。隨著旋轉速度的增加，溝槽的寬度減小，當旋轉速度提高到一定數值時，焊縫外觀良好，內部的孔洞也逐漸消失。在適宜的旋轉速度下接頭才可獲得最佳強度值。 攪拌焊頭的旋轉速度通過改變熱輸入和熱塑性材料流動來影響接頭微觀組織，進而影響接頭力學性能。對于高強度鋁鋰合金，在焊接速度n160mlnmin，攪拌焊頭傾角 2的條件下，攪拌焊頭轉速對接頭強度的影響如圖4-25所示。由該圖可見，當n 800r/min時，接頭強度隨著轉速的提高而增加，并于n 800r/min 時達到最大值；當n 800r/min 時，接頭強度隨著轉速的提高而迅速降低。焊接壓力焊接壓力焊接壓力除了影響攪拌摩擦生熱以

14、外，還對攪拌后的塑性金屬起到壓緊作用。試驗表明，當焊接壓力不足時，表面熱塑性金屬“上浮”，溢出焊縫表面，焊縫內部由于缺少金屬填充而形成孔洞。當焊接壓力過大時，軸肩與焊件表面摩擦力增大，摩擦熱將使軸肩平臺發(fā)生粘附現象，使焊縫兩側出現飛邊和毛刺，焊縫中心下凹量較大，不能形成良好的焊接接頭，表面成形較差。攪拌焊頭傾角攪拌焊頭傾角攪拌焊頭的傾角影響塑性流體的運動狀態(tài)，從而對焊核的形成過程產生影響攪拌焊頭插入速度攪拌焊頭插入速度攪拌焊頭的插入速度決定攪拌摩擦焊起始階段預熱溫度的高低及能否產生足夠的塑性變形和流體的流動攪拌焊頭的形狀攪拌焊頭的形狀攪拌焊頭的形狀決定了攪拌摩擦焊過程的生熱及焊縫金屬的塑性流動

15、，最終影響焊縫的成形及焊縫性能。四、攪拌摩擦焊設備按設備功能結構不同攪拌摩擦焊接工具攪拌摩擦焊機機械轉動部分行走部分控制部分工件夾緊機構剛性機架攪拌焊頭（一）攪拌摩擦焊接工具 攪拌焊頭是攪拌摩擦焊的關鍵和核心部件，其主要由軸肩和攪拌針兩部分構成。攪拌焊頭一般需要具有如下特性：熱強性、耐磨性、抗蠕變性、耐沖擊性、材料惰性、易加工性、良好的摩擦效果和合理的熱傳導性能。 焊接過程中，攪拌焊頭與被焊材料摩擦生熱，使被焊材料熱塑化，粉碎和彌散接頭表面的氧化層，使熱塑化的材料產生良好的塑性流動和轉移，對焊接區(qū)金屬施加鍛壓力，使被焊材料在壓力作用下形成固相接頭。攪拌焊頭的結構設計是攪拌摩擦焊的核心技術之一，

16、其形狀決定加熱、塑性流體的形成形態(tài)；其尺寸決定焊縫尺寸、焊接速度及工具強度；其材料決定摩擦加熱速率、工具強度、工作溫度及被焊材料的種類。因此，只有當合適的攪拌焊頭和優(yōu)化的焊接參數相配合，才能獲得高質量的焊縫。1.軸肩 主要作用： 摩擦生熱，盡可能包攏塑性區(qū)金屬，形成一個封閉的焊接環(huán)境，并帶動周圍材料的塑性流動以形成接頭。 軸肩形式： 平面、凹面、同心圓環(huán)槽、渦狀線等。 軸肩表面呈圓環(huán)槽或渦狀線等凹陷狀的設計，可保證熱塑性材料受到向內的作用力，從而有利于將軸肩端部下方的熱塑性材料收集到軸肩端面的中心，以填充攪拌針后方所形成的空腔，同時可減少焊接過程中攪拌焊頭內部的應力集中。2.攪拌針 主要作用：

17、 通過旋轉摩擦生熱提供焊接所需的熱量，同時改善熱塑性材料的流動路徑，增強其行為。 攪拌針的形式： 攪拌針主要有柱形光面、柱形螺紋攪拌針、錐形螺紋攪拌針、三槽錐形螺紋攪拌針、偏心圓攪拌針、偏心圓螺紋攪拌針、非對稱攪拌針和可伸縮攪拌針等多種形式。 如圖所示為英國焊接研究所研制的兩種攪拌焊頭：三槽錐形螺紋和錐形螺紋攪拌焊頭。三槽錐形螺紋攪拌焊頭是在焊針的錐面上開有三個螺旋形的槽，用以減小攪拌針的體積，增加軟化材料的流動性，同時破壞并分散附著于工件表面上的氧化物，擴大了被焊材料的厚度范圍。 攪拌摩擦焊接完成后，在焊縫的尾端會留有一個匙孔，為解決這個問題，發(fā)明了可伸縮式攪拌焊頭，其又可分為自動和手動伸縮

18、式兩種形式。伸縮式攪拌焊頭可以通過調節(jié)焊針長度來焊接不同厚度的材料和實現變厚度板材間的連接，還可在焊接即將結束時將攪拌焊針逐漸縮回到軸肩內，使匙孔愈合，從而避免形成匙孔缺陷。（二）攪拌摩擦焊機 現在，攪拌摩擦焊機的制造已由試驗研究階段進入工業(yè)應用時期。世界著名的焊接設備生產企業(yè)ESAB公司已制造了多種類型的攪拌摩擦焊機。2001年，ESAB為英國焊接研究所（TWI）制造了一臺大尺寸的龍門式攪拌摩擦焊設備（ESAB Superstir）這臺設備裝備有真空夾緊工作臺，可以焊接非線性接頭。能夠焊接厚度為125 mm鋁板，工作空間為8 m（長）x 5 m（寬）x1m（高）， 最大壓緊力為60kN，最大

19、旋轉速度為5000rmin。瑞典ESAB公司設計制造了一臺商業(yè)用攪拌摩擦焊設備，可以焊接 16m長的焊縫，此設備已經通過挪威船級社的驗收，投入使用。在此基礎上，瑞典ESAB公司又研制開發(fā)了基于數控技術的具有五個自由度的更小巧輕便的設備。這臺設備焊接厚度5mm的6000系鋁板時焊接速度可達 750mmmin。還可以焊接非線性焊縫。 圖為我國自行研制的第一臺懸臂式攪拌摩擦焊接設備，該設備主要由主軸動力單元、液壓驅動單元、擺動式焊接夾具、高精度焊接平臺、懸臂式移動橫梁等組成，采用西門子WinAC控制系統和計算機操作界面，具有操作簡單、控制精度高、焊接工藝重復性好等優(yōu)點。該設備主要用于直徑大于2m、長

20、度小于1.5m大型筒體結構件縱縫的連接，已用于大壁板航天火箭筒體的攪拌磨擦焊。 我國已經開發(fā)出了用于焊接不同規(guī)格產品的C型、龍門式、懸臂式三個系列的攪拌摩擦焊設備。五、攪拌摩擦焊技術的應用 （一）典型材料的攪拌摩擦焊 1.鋁合金的焊接 攪拌摩擦焊發(fā)明初期主要解決鋁合金薄板的焊接問題，隨著攪拌摩擦焊焊接工具的開發(fā)和工藝技術的發(fā)展，目前，攪拌摩擦焊可以焊接所有系列的鋁合金材料，包括那些難于用熔焊方法連接的高強鋁合金材料，如2xxx（AICu）系列、7xxx（AIZn）系列鋁合金，也可用于不同種類鋁合金材料的連接，如 5xxx皿（Al-Mg）與 6xxx（AI-Mg-Si）系列鋁合金的焊接。在焊件的

21、厚度上，攪拌摩擦焊單道焊可以實現厚度為0.4100mm鋁合金材料的焊接；雙道焊可以焊接180mm厚的對接板材。圖為70mm厚鋁合金攪拌摩擦焊接頭。 采用攪拌摩擦焊接鋁合金，其接頭力學性能高于采用熔焊。 2.鎂合金的焊接 目前TWI采用攪拌摩擦焊接方法焊接的鎂合金主要有AM50、AM6O、AZ31和 MB8等。實驗結果可知，當焊接參數選擇合理時，可得到組織致密的焊縫，接頭強度可以達到母材強度的9098。 3.銅合金的焊接銅合金熔焊的難點：易產生未焊透缺陷由于銅的熔點高，且導熱性能優(yōu)異，熔焊時母材金屬很難熔化，填充金屬與母材難以很好的熔合，易產生未焊透缺陷。焊后晶粒嚴重長大，使接頭的強度和塑性大大

22、降低焊后變形嚴重，外觀成形很差銅的線膨脹系數和收縮率比較大，焊后變形嚴重，外觀成形很差，殘余應力較大接頭的熱裂傾向較大易產生氣孔銅的導熱性能優(yōu)異，焊縫的冷卻速度較快，所以氣孔也是銅及其合金熔焊時缺陷之一總之，采用熔焊不僅能耗大，且工藝要求非?？量?，不易得到綜合性能優(yōu)異的焊縫。 采用攪拌摩擦焊焊接銅合金，避免了熔焊方法的諸多缺陷和不足，焊縫外觀均勻光滑，無缺陷，相對于熔焊焊接變形極小，如圖所示。焊接操作簡單，焊前只需丙酮等有機溶劑去除結合面油脂，無需開坡口去除氧化膜；焊后無需去除余高，提高了生產效率；焊接過程能耗小，無需填充材料，焊接成本低。紫銅對接鈦合金的焊接傳統條件下，鈦合金材料主要采用氬弧

23、焊、等離子弧焊、電子束焊等方法進行焊接，但由于熔焊條件苛刻，過程復雜，并且容易產生缺陷，接頭強度較低，因此，攪拌摩擦焊在鈦合金焊接中的研究和應用也日趨廣泛。采用攪拌摩擦焊技術焊接鈦合金，可以得到高質量的焊縫，且焊接速度快、成本低、效益好、操作簡單。鈦合金的攪拌摩擦焊接性與銅合金相近，難度大于鋁合金，低于鋼材。鋼的焊接近年來，對鋼的攪拌摩擦焊接性的研究越來越多。與鋁合金相類似，鋼的攪拌摩擦焊接頭同樣存在焊核區(qū)、熱機影響區(qū)和熱影響區(qū)。焊核區(qū)為等軸晶粒組織，晶粒比母村區(qū)細小；焊核區(qū)以外的熱機影響區(qū)為亞晶組織結構，晶粒尺寸與焊核區(qū)相近，約為母材區(qū)的一半；焊核區(qū)和熱機影響區(qū)的組織發(fā)生了回復和再結晶。這與

24、鋁合金的攪拌摩擦焊接相類似。（二）攪拌摩擦焊的工業(yè)應用列車制造領域高速列車、軌道貨車、地鐵車廂和有軌電車、集裝箱體等汽車上的應用引擎、底盤和車身支架、汽車輪鼓、液壓成形管附件、車門預成形件、車體空間框架、卡車車體、載貨車的尾部升降平臺、汽車起重器、裝甲車的防護甲板等。民用建筑工業(yè)鋁合金橋梁、裝飾板、門窗框架、管線、鋁合金反應器、熱交換器等。電子工業(yè)應用主要表現為：發(fā)動機殼體、電器連接件、電器封裝等。其他工業(yè)領域例如，冰箱冷卻板、廚房電器、天然器。液化氣儲箱和容器、家庭裝飾等。 目前，攪拌摩擦焊技術的開發(fā)和應用在中國剛剛開始，但由于該技術在成本、連接質量、環(huán)境等方面的優(yōu)越性，較短時間內已經在軍工

25、、列車和電力三個工業(yè)領域得到應用，已成功地實現了鋁合金、鎂合金構件制造的大規(guī)模工業(yè)化應用。攪拌摩擦焊的工業(yè)應用：攪拌摩擦焊在航天領域的應用：航天燃料貯箱箱底攪拌摩擦焊 波音公司與英國焊接研究所合作，成功的利用攪拌摩擦焊技術解決了工程中的連接問題。中間艙段連接采用攪拌摩擦焊技術的Delta II火箭于1999年8月17日成功發(fā)射，并于2001年4月7日成功用于運載“火星探索號”，該次發(fā)射也是攪拌摩擦焊技術首次應用于壓力容器，采用攪拌摩擦焊技術連接的燃料貯箱工作溫度為-195至183攝氏度。 歐洲Fokker宇航公司采用攪拌摩擦焊技術制造了Ariane 5助推器的發(fā)動機主承力框，如圖所示。該框架由

26、12塊整體加工帶翼狀加強的平板裝配而成，如圖所示，材料為7075-T7351。由于該材料熔焊性能較差，原產品制造采用鉚接工藝，該公司現采用攪拌摩擦焊搭接接頭的結構代替了原鉚接結構。實踐表明，攪拌摩擦焊搭接接頭完全滿足使用要求并減輕了結構重量，提高生產效率。攪拌摩擦焊在飛機制造領域的應用： 圖為EcliPse航空公司制造的EcliPse N500型商用噴氣客機。采用攪拌摩擦焊技術焊接的客機的機身。該客機機身蒙皮、翼肋、弦狀支撐、飛機地板以及結構件的裝配等鉚接工序均由攪拌摩擦焊替代，利用了263條攪拌摩擦焊焊縫取代了7000多個螺栓緊固件，大幅提高飛機的制造效率，節(jié)約了制造成本，減輕了機身重量。攪

27、拌摩擦焊商用噴氣客機已開始批量生產。美國NASA把這種全攪拌摩擦焊飛機看作是“空中出租車”，計劃在美國3000個小型機場推廣使用。攪拌摩擦焊對核廢料容器封裝的焊接技術 為了封裝50mm厚的銅質核廢料容器，最終開發(fā)出兩種能夠滿足這種苛刻要求的焊接工藝：攪拌摩擦焊（FSW）和減壓電子束焊(RPEB)。通過大量的研究、詳細的對比，使用攪拌摩擦焊（FSW）來密封裝有核廢料的容器是最有效的。 攪拌摩擦焊接銅罐頂蓋現場 焊件尺寸精度高焊件尺寸精度高由于攪拌摩擦焊為固相焊接，其加熱過程具有能量密度高、熱輸入速度快等特點，因而焊接變形小，焊后殘余應力小。在保證焊接設備具有足夠大的剛度、焊件裝配定位精確以及嚴格

28、控制焊接參數的條件下，焊件的尺寸精度高。綠色焊接方法綠色焊接方法 優(yōu)點：攪拌摩擦焊焊接過程不產生弧光輻射、煙塵和飛濺，噪聲低，實現了焊接過程的環(huán)?；?。因而攪拌摩擦焊被稱為“綠色焊接方法”。缺點：焊接時的機械力較大，需要焊接設備具有很好的剛性與弧焊相比，缺少焊接操作的柔性攪拌焊頭的磨損相對較高焊縫末端通常有“匙孔”存在（目前已可以實現無孔焊接）等三、攪拌摩擦焊工藝（一）攪拌摩擦焊接頭形式（一）攪拌摩擦焊接頭形式構件形狀：構件形狀：圓形、板狀等圓形、板狀等接頭形式：接頭形式：對接、搭接、對接、搭接、角接及角接及T形接頭。形接頭。焊縫形式：焊縫形式：環(huán)形、圓形、非線性環(huán)形、圓形、非線性和立體焊縫。和立體焊縫。焊接位置：焊接位置：全位置焊接。全位置焊接。（三）攪拌摩擦焊接參數的選擇（三）攪拌摩擦焊接參數的選擇 攪拌摩擦焊接參數主要包括焊接速度（攪拌焊頭沿焊縫方向的行進速度）、攪拌焊頭轉速、焊接壓力、攪拌焊頭結構參數（傾角）