1、目 前 最 先 进 的 焊 接 工 艺 ， 搅 拌 摩 擦焊 ， 你 知 道 原 理 吗搅 拌 摩 擦 焊 是 由 英 国 焊 接 技 术 研 究 所 于 1991 年 发 明 的 新 型 焊 接 技 术 ，其 原 理 如 下 图 所 示 。一 根 安 装 在 主 轴 上 的 形 状 为 蜗 杆 形 式 的 搅 拌 针 在 一 定 压 力 下 被 插 入 焊缝 位 置 ，搅 拌 针 的 长 度 一 般 要 比 焊 缝 深 度 略 浅 ，以 此 来 保 证 主 轴 的 轴 肩 能 紧贴 被 焊 接 的 工 件 表 面 。当 工 件 与 搅 拌 针 和 轴 肩 摩 擦 生 热 ，焊 缝 附 近 的
2、 材 料 会因 受 热 产 生 严 重 的 塑 性 变 形 ，但 是 ，并 不 是 熔 化 ，只 是 成 为 一 种 “半 流 体 ”的状 态 ，随 着 主 轴 带 动 搅 拌 针 沿 着 焊 缝 的 走 向 进 给 ，搅 拌 针 不 断 把 已 经 处 于“半 流 体 ”状 态 的 材 料 搅 拌 到 身 后 ，当 主 轴 离 开 后 ，这 些 材 料 将 冷 却 固 化 ，从而 形 成 一 条 稳 定 的 焊 缝 。大 家 都 知 道 ，以 铝 合 金 和 镁 合 金 为 代 表 的 轻 质 合 金 是 航 空 航 天 器 的 主要 结 构 材 料 之 一 。然 而 这 些 轻 质 合 金
3、 的 可 焊 性 都 非 常 差 ，传 统 的 各 种 熔 焊 工艺 都 无 法 从 根 本 上 杜 绝 热 裂 纹 、气 孔 和 夹 渣 等 这 些 焊 接 缺 陷 的 产 生 ，需 要 靠操 作 者 具 有 非 常 高 超 的 技 术 和 工 艺 才 能 保 证 焊 接 质 量 。并 且 ，熔 焊 的 高 温 会产 生 大 量 热 量 和 有 毒 的 烟 气 ，这 对 操 作 者 的 身 体 健 康 也 造 成 了 很 大 的 威 胁 。而 搅 拌 摩 擦 焊 的 出 现 从 根 本 上 解 决 了 这 一 系 列 问 题 。其 次 ，相 较 于 传 统 熔 焊 工 艺 在 焊 缝 附 近
4、 形 成 重 新 铸 造 形 态 ，搅 拌 摩 擦 焊由 于 主 轴 会 给 被 焊 接 的 工 件 部 位 施 加 一 个 很 大 的 压 力 ，所 以 在 焊 缝 附 近 得到 的 是 锻 造 形 态 ，这 种 锻 造 形 态 组 织 比 铸 造 形 态 组 织 致 密 得 多 ，因 而 焊 接 后零 件 的 机 械 性 能 也 比 传 统 熔 焊 工 艺 做 出 来 的 好 得 多 。而 搅 拌 摩 擦 焊 最 大 的 优 势 体 现 在 其 本 质 是 把 机 械 能 转 化 成 焊 接 所 需 要的 热 能 ，所 以 可 以 用 特 定 的 公 式 相 当 准 确 的 计 算 出 焊
5、 接 热 及 其 引 发 的 工 件热 变 形 的 量 ，从 而 为 事 前 的 补 偿 和 事 后 的 纠 正 提 供 了 几 乎 不 依 赖 操 作 者 经验 的 定 量 的 依 据 ，这 是 任 何 一 种 传 统 焊 接 工 艺 都 望 尘 莫 及 的 。此 外 ，搅 拌 摩 擦 焊 不 需 要 焊 料 ，这 节 约 了 不 少 成 本 ，因 为 高 端 焊 料 往 往都 是 非 常 昂 贵 的 。当 然 ，搅 拌 摩 擦 焊 也 有 自 身 不 少 的 局 限 性 ，比 如 ，只 适 合 焊 接 熔 点 相 对较 低 的 材 料 (如 铝 合 金 、镁 合 金 或 者 铜 合 金 );工 件 需 要 承 受 很 大 的 紧 固 力 固定 在 工 作 台 上 ，并 以 很 大 的 压 紧 力 压 紧 ，这 可 能 造 成 额 外 的 变 形 ;对 于 不 规则 的 异 形 焊 缝 的 焊 接 速 度 较 慢 ，搅 拌 针 和 轴 肩 材 料 损 耗 速 度 较 快 等 。总 之 ，搅 拌 摩 擦 焊 做 为 一 种 新 兴 的 焊 接 工 艺 正 在 应 用 于 高 端 的 焊 接 领域 ，相 信 随 着 技 术 的 发 展 这 个 焊 接 工 艺 的 应 用 会 越 来 越 广 。
