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搅拌摩擦焊技术及应用

来源：发布时间：2019-10-21 21:57:29 浏览次数：次【字体：小大】

一、技术简介：

搅拌摩擦焊是利用搅拌头插入工件的待焊部位，高速旋转搅拌头使其与工件间进行摩擦搅拌，摩擦热使该部位金属处于热塑性状态并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使待焊件压焊为一个整体。与传统熔焊方法相比，它具有高效、低耗、焊接变形小、无污染等特点。由于接头部位不存在金属的熔化过程，故不存在熔焊时的各种缺陷，适用于传统焊接方法难于焊接的有色金属、异种材料，对拼接大板尤为有利。

应用领域：

1）船舶制造与海洋工业：甲板、壁板、隔板等板材的拼焊、铝挤压件的焊接、船体和加强件的焊接、直升机降落平台的焊接等。

2）航空航天领域：飞机铝制低温液氧容器的蒙皮，航天器中的低温燃料箱，航空器油箱、副油箱，探测火箭等。

3）铁路行业：高速火车中的铝制件，油罐、货车、集装箱本体。

4）公路运输行业：空间构件、货车本体、吊车、燃料箱、大篷车、摩托车与自行车框架、起重箱,镁及铝合金接头等。

5）其它领域：电机、电器领域和磁屏蔽的电器元件外壳的制造、铝制面板、门窗框架、发电厂和化工厂的反应器、铝管道、热交换器和空调器等。

1、项目成果简介

项目组在国内较早开展了搅拌摩擦焊技术及应用的研究，首次提出了基于焊缝金属在板材厚度方向塑性流动的“抽吸－挤压”理论的焊缝成形理论，并获得国家自然科学基金、航空科学基金、江西省自然科学基金的资助，已用于指导焊接工艺优化、搅拌头的设计、焊缝缺陷预测与控制；所开发的搅拌摩擦焊装备， 2007年在国内率先应用于某型飞机的大气机箱的焊接，解决了原用真空电子束焊、真空钎焊等方法，零件变形大、产品合格率低的难题；用自主研发的成套装备并集成随焊热熨娇形技术、焊接区激冷技术，实现了大型铝合金构件的低变形精密焊接，解决了精密武器贮存运输过程中的维护问题与装备制造问题及某重点型号飞机大型复杂薄壁铝合金构件用常规焊接方法焊接时焊接变形大的难题；用于“电力装置水冷器”的制造，解决了原采用钎焊工艺生产成本高、产品合格率低的难题。项目组通过开展搅拌摩擦焊技术及应用的研究，实现了铝合金、镁合金、钛合金及异种金属铝合金/紫铜、铝合金/低碳钢、低碳钢/紫铜等构件的低变形、高质量连接，为我国型号产品的国产化、国防实力的提升提供了技术保障，为企业创造经济效益超过2亿元。

2、获奖情况

“搅拌摩擦焊技术及应用”相关研究成果获得2007年江西省科技进步二等奖1项、2010年江西省科技进步一等奖1项。