1、第四节 摩擦焊,一、摩擦焊的原理及分类 （一）摩擦焊原理 摩擦焊：是利用焊件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。焊接过程不加填充金属，不需焊剂，也不用保护气体，全部焊接过程只需几秒钟。,2.连续驱动摩擦焊设备,图11-4 普通型连续驱动摩擦焊机 1主轴电动机 2离合器 3制动器 4主轴 5旋转夹头 6焊件 7移动夹头 8轴向加压液压缸,两焊件接合面之间在压力下高速相对摩擦便产生两个效果：1）破坏了接合面上的氧化膜或其它污染层，使干净金属暴露出来；2）发热、使接合面很快形成热塑性层。在随后的摩擦扭矩和轴向压力作用下这些破碎的氧化物和部
2、分塑性层被挤出接合面外而形成飞边，剩余的塑性变形金属就构成焊缝金属，最后的顶锻使焊缝金属获得进一步锻造，形成了质量良好的焊接接头。从焊接过程看出，摩擦焊接头是在被焊金属熔点以下形成的，故摩擦焊属于固态焊接的方法。,（二）摩擦焊分类摩擦焊按焊件相对摩擦运动的轨迹分有：旋转式摩擦焊轨道式摩擦焊,二、摩擦焊的特点摩擦焊有许多地方与闪光焊和电阻对焊相似，如焊接接头多为圆形截面对接，焊接循环时间也大致相似，先接合面加热后顶锻，而且用途也很相似。其最大不同是：焊接热源闪光焊和电阻对焊是利用电阻热摩擦焊是利用摩擦热,与闪光焊、电阻对焊比较，摩擦焊有如下特点： 1、优点 1) 接合表面的清洁度，不像电阻对焊时
3、那么重要，因为摩擦过程能破坏和消除表面层。 2) 受热更集中于接合面处，因为全部能量的转换仅发生在该处，故焊接接头热影响区很窄。 3）局部受热与不发生熔化使得比其它焊接方法更适于焊接异种金属。,4) 大多数情况下，接头强度与母材一样高，而且质量稳定。 5) 大批量生产易实现机械化和自动化。具有自动上、下料装置的摩擦焊机，其生产率非常高，高达1200件/h。 6) 电功率和总能量消耗比其它焊接方法小，比闪光焊可节能8090；焊件焊接余量小，焊前不必特殊加工清理；有时焊接飞边不必消除；不需填充材料、不需焊剂和保护气体，不必清边，其加工成本与电弧焊比较可降低30左右。主轴电动机功率因数高，三相供电、电网负荷平衡。 7) 工作场地卫生，没火花、弧光、飞溅及有害气体或烟尘。,2、缺点 1) 摩擦焊主要是一种工件高速旋转的焊接方法，其中一个工件必须有对称轴，且它能绕此轴旋转。因此工件的形状和尺寸受到限制，对于非圆形截面工件的焊接很困难，盘状工件或薄壁管件，由于不易夹固也很难施焊。 2) 由于受摩擦焊机主轴电动机功率和压力不足限制，目前最大焊接的截面仅为200cm2。 3) 摩擦焊机的一次性投资较大，只有大批量集中生产时，才能降低焊接生产成本。,
