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搅拌摩擦焊为啥会成为铝合金焊接技术的功臣?

2022-07-25 08:45:42

  
  铝合金作为一种性能优异的轻质合金,近年来在我国工业领域得到大力推广。由于铝合金的物理和化学特性不同于钢铁等传统工业材料,在传统的制造工艺技术条件下,铝合金的使用存在一些瓶颈。只有采取工艺技术的创新乃至革命,才能突破这些瓶颈,令铝合金的优异的性能在各种工业领域大放异彩。
  连接技术就是铝合金加工制造过程中的瓶颈之一。传统的连接技术包括铆接和焊接,而这两种方式对于铝合金来说,分别在效率和性能方面存在明显的缺点。如何采用一种连接方式,既具有高效率,又具有高性能,同时能够兼顾环保和绿色制造?这像是在描述一种完美的技术,而实际上是否真的存在?
  搅拌摩擦焊——这一名词对大多数人来说还非常陌生。搅拌摩擦焊作为一种自动化的固相连接技术,克服了铆接带来的效率低下和密封性差问题,也改变了熔焊对于铝合金的“水土不服”和操作者职业健康问题。这项技术问世仅20年,却在世界范围内各种工业领域取得了辉煌的应用成就。
  目前,在我国搅拌摩擦焊技术已成功应用到包括航空、航天、舰船、兵器等军工领域及电力电子、轨道交通等高端民用工业领域。

  
       五大优点,助搅拌摩擦焊发展迅速
  搅拌摩擦焊作为一种固相连接方式,是基于数控机床模式下的一种焊接方式,不论是操作性、还是精确度、还是环保无污染等方面都有着不可代替的技术优点。
  首先,搅拌摩擦焊技术是在材料的塑性状态下实现的,产品焊缝金相一致性高,焊缝无热裂纹、无夹杂、无气孔等熔焊缺陷。
  其次,搅拌摩擦焊技术利用自动化的机械设备进行焊接,避免了对操作工人技术熟练程度的依赖,实现了全位置焊接自动化,提高了工作效率。
  第三,搅拌摩擦焊技术无需对待焊产品进行特殊处理,不需要开坡口、填充材料和保护气,简化了焊接工序。
  第四,搅拌摩擦焊接过程不会产生烟尘、飞溅、紫外线及电磁辐射等缺陷,实现了焊接过程的绿色、环保和无害化。
  第五,搅拌摩擦焊的焊缝残余应力低,基本无变形,焊缝属性接近母材,机械性能优异,提高了焊缝的可靠性。
  在欧洲,搅拌摩擦焊最早应用在船舶工业中,因为要制造铝合金船,需要解决铝合金壁板焊接难题,之前用熔焊焊接方式容易出现“瘦马现象”(船体结构在焊接过程中,会产生一定的变形,尤其是外板及上层建筑,焊接变形尤其突出,俗称“瘦马现象”),该现象不仅造成船体表面美观度下降,而且其材料强度指标也达不到要求,而搅拌摩擦焊的应用恰好解决了这一难题。所以,在中国没有引进搅拌摩擦焊之前,一直不能制造铝船,直到北京赛福斯特技术有限公司在某型导弹快艇上首次规模化应用搅拌摩擦焊技术,才结束了中国不能制造铝船的说法。目前,搅拌摩擦焊技术已在海军舰船以及游艇上广泛应用。可以说,由于有了搅拌摩擦焊技术,铝合金在在船舶领域上的应用才得以不断扩大。