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特种焊接技术—电子束焊和摩擦焊
特种焊接技术是指除常规焊接方法（如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等）之外的焊接技术，主要有激光焊、电子束焊、等离子弧焊、真空扩散焊、摩擦焊、超声波焊等一些特殊的焊接方法。
其不仅可以适用于普通材料的焊接，也适合于特殊的材料，如铝、铜、镁合金，以及异种材料的焊接；适用范围从普通的民用，到航空航天领域，随着现代技术的成熟及研究的深入，特种焊接技术将会得到越来越多的运用。
本文主要简单介绍特种焊接里的电子束焊和摩擦焊。
1.电子束焊接
电子束的发现迄今已有100多年的历史。
电子束焊接技术起源于德国，1948年前西德物理学家K.H.Steigerwald首次提出电子束焊接的设想；1954年法国的J.A.Stohr博士成功焊接了核反应堆燃料包壳，标志着电子束焊接金属获得成功；1957年11月，在法国巴黎召开的国际原子能燃料元件技术大会上公布了该技术，电子束焊接被确认为一种新的焊接方法；1958年开始，美国、英国、日本及前苏联开始进行电子束焊接方面的研究，20世纪60年代后，我国开始从事电子束焊接研究[1]。
1.1基本原理
采用电子枪和电子光柱组装而成并应用于电子柬焊的原理如图1所示。
该图表明，三极管（阴极、栅极、阳极）型的电子枪用以产生电子束流，同时，聚焦和偏转电子光学系统用以控制电子柬流撞击工件的方式（产生最终束斑大小和定位）。
在操作过程中，阴极、发射器由于直接或间接加热而发射电子，该电子在焊枪栅极、阳极产生的静电场加速下，形成平行光束，聚焦并形成高能量密度的电子束流撞击到工件表面。
图1.电子束焊原理图2.锁孔焊原理
在任何固定操作电压条件下，三极管型电子枪允许枪内电子流的大小逐渐按期望值进行调整（例如，电子束操作电流，从而将产生的光束能量传递给工件）。
因此，通过改变阴极与阳极问电位差，电子束能容易瞬时关闭或在高度控制模式下实现操作水平大幅增加或降低。
除了提供产生高度聚焦或轻微散焦在工件上的能力外，电子光学系统还提供了以静态（固定位置变化）或动态（振动位置变化）方式偏转电子束光斑的能力。
对比传统的焊接方法，电子束焊的主要连接优点在于能够进行称之为“锁孔焊接”的能力，如图2所示。
在锁孔焊接中，高能密度电子束撞击到工件表面产生金属蒸气并渗入到工件中。
这就要求电子束能量直接被传递到焊接点结合表面并渗入工件内部，而不是像传统的焊接方法简单的堆积在结合表面。
由于金属蒸气的移动，在其前进边缘不断形成熔化的金属液并流动，在其后侧边缘不断凝固并形成最终焊接接头[2]。
1.2电子束焊特点与分类
由于高能量密度的电子束流集中作用的结果，使得电子束焊接熔池“小孔”形成机理与其他熔化焊有所不同。
电子束焊接过程是，高压加速装置形成的高功率电子束流，通过磁透镜会聚，得到很小的焦点（其功率密度可达104~109W/cm2）,轰击置于真空或非真空的焊件时，电子的动能迅速转变为热能，熔化金属，实现金属焊接的目的。
电子束焊接的特点可概括如下：
（1）电子束斑点直径小，加热功率密度大，焊接速度快，焊缝宽度狭窄，热影响区小，特别适宜于精密焊接和微型焊接；
（2）可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时可以不开坡口一次成形；
（3）多数构件是在真空条件下焊接，焊缝纯洁度高；
（4）规范参数易于调节，工艺适应性强。
焊接工艺参数的重复性和再现性好；
（5）适于焊接多种金属材料；
（6）焊接热输入低，焊接热变形小。
当然电子束焊接方法也有一些不足，如：
（1）电子束焊机结构复杂，控制设备精度高，所需费用高；
（2）冷却过程中快速凝固，引起焊接缺陷，如气孔、焊接脆性等；
（3）工件大小受真空室尺寸的限制，每次装卸工件要求重新抽真空[3]。
根据真空度的不同，电子束焊接可分为高真空焊接、低真空焊接和非真空焊接三种。
高真空电子束焊：
被焊工件放在真空度为5×10-2Pa以上的工作室中进行焊接。
这种方法是目前应用最为广泛的。
其缺点是工件大小受工作室尺寸的限制；
低真空电子束焊：
工作室真空度保持在1～10Pa。
它与高真空电子束焊相比，具有真空系统简单、启动快、效率高。
减弱了焊接时的金属蒸发等；
非真空电子束焊：
它是将在真空条件下形成的电子束流，引入到大气环境中对工件进行焊接，为了保护焊缝金属不受污染和减少电子束的散射。
束流在进入大气中时先经过充满氦的气室，然后与氦气一起进入到大气中。
非真空电子束焊接成为一种实用的焊接方法，其最大优点是摆脱了工作室尺寸对工件的限制。
因而扩大了电子束焊的应用范围。
按电子束焊机的加速电压高低分为：
高压电子束焊：
其加速电压范围一般为60～150kV，可得到直径小，功率密度大的束班和深宽比大的焊缝。
其缺点是屏蔽焊接时产生的X射线比较困难；
中压电子束焊：
加速电压范围为30～60kV；低压电子束焊，加速电压低于30kV。
适于焊缝深宽比不高的薄板材料的焊接[4]。
1.3电子束焊接应用:
电子束焊接主要用于以下方面:
1）难熔金属的焊接。
如对钨、钼等金属进行焊接，可在一定程度上解决此类材料焊接时产生的再结晶发脆问题；
2）化学性质活泼材料的焊接。
如对铌、锆、钛、钛合金、铝、铝合金、镁等金属及其合金进行焊接；
3）耐热合金和各种不锈钢、镍基合金、弹簧钢、高速钢的焊接；
4）对不同性质材料的焊接。
如对钢与青铜、钢与硬质合金、钢与高速钢、金属与陶瓷，以及对厚度相差悬殊零件的焊接。
现简单介绍下电子束焊接在铝合金里应用。
针对铝合金电子束焊接工艺，不同的研究者采用不同的材料和试验条件进行了大量的研究。
电子束焊接工艺参数主要有：
电子束流、聚焦电流、加速电压、焊接速度和工作距离。
在这些因素中电子束流、加速电压、和焊接速度共同决定了焊接时工件所获得的线能量。
从目前的研究成果来看，对于特定的零部件获取适宜的电子束焊工艺参数已没有任何技术问题。
但是，电子束焊各工艺参数间的相互作用机理，至今还没有研究结果说明这一问题[5]。
吕世雄等人针对薄壁铝合金进行了电子束焊接的研究，得到了适宜的工艺参数。
王俊元等人利用试件法确定了2A12铝合金的电子束焊接工艺参数，
得出电子束焊接2A12铝合金薄壁筒形零件时,可以采用高电压、低电流、慢速度的焊接方法（加速电压55KV，束流55mA，焊接速度1000mm/min），试验证明，这样焊接工艺是可行的.电子束焊接2A12材料时，焊接接头处的力学性能比母材有所下降.。
采用真空电子束焊接工艺焊接2A12铝合金时，其焊接成品内外表面成型良好，焊接强度满足产品需要，保证了焊缝所需的力学性能[6]。
唐家鹏等人探讨了特征参数与接头性能之间的对应关系，得出了一铝合金真空电子束焊接的最佳焊接规范参数[7]。
焊接接头组织性能是零部件服役的关键，国内许多研究者从微观结构出发来评定铝合金电子束焊接的性能。
何金江等人研究了高纯Al合金606的电子束焊接，通过显徼组织和力学性能进行了分析。
常艳君等人对606L铝合金焊接接头的组织与性能分析进行了研究，结果表明焊接区组织主要为等轴晶和树枝柱状晶，熔合区组织主要为柱状晶，其他的研究者，也对铝合金的焊接性能进行了较为深入的研究，得到了类似的结果。
另外有限元仿真技术的快速发展为铝合金电子束焊接研究提供了新方法，主要集中在焊接过程中温度场接头组织性能和残余应力分析方面。
电子束焊所具有的优越性，使其在工业发达国家得到了迅速发展和广泛应用。
电子束焊接产品已由原子能、火箭、航空航天等国防尖端部门扩大到机械工业等民用部门。
目前全世界拥有的电子束焊机约有8000多台，焊机功率为2~300kw，实用的最大焊机功率在100kw左右。
20世纪60年代初，我国开始跟踪世界电子束焊焊接技术的发展，并开始其设备及工艺的研究工作。
我国开展电子束焊工艺研究及应用的主要领域是航空航天、汽车、电力及电子等工业部门。
（一）在航空航天领域的应用
航空航天领域对于各种零部件的精细化程度和耐受力要求到近乎苛刻的程度，要能够承受高空恶劣的环境、高低温度的变化、超重和失重等，确保万无一失。
电子焊接技术在航空航天领域有重要的应用，是促进航空航天事业发展的强有力工具之一。
电子焊接具有很好的柔性，在飞机重要承力件、发动机转子等部件的焊接上应用广泛。
比如。
美国生产的F-22战机（禽猛）的机身需要焊接一种钛合金，对焊缝长度和厚度要求很高，一般的焊接技术无能只能望洋兴叹，而采用电子束焊接技术成功实现了达87彻的焊缝长和20mm的厚度焊接，而且采用电子束焊接技术，不需要另附连接焊条，减少了战机的有效载重．提高了灵敏度和作战能力。
高真空电子束焊接技术非常适用于宇宙空间站和太阳能电站的建设及宇宙飞船的修复。
宇宙空间站和太阳能电站建设时，在宇宙空间用电子束焊接，不需要使用焊条，避免了额外的增重，而宇宙空问处于真空状态，也和电子束焊接所需条件不谋而合。
美国在上世纪六十年代就研制出了在宇宙空间进行焊接作业的电子束焊机，专门用来对阿波罗登月舱进行维修，防止登月舱与地球表面碰撞时受到损坏而无法返回地球。
科学家们经过大量实验，认为电子束焊机是最理想的修复宇宙空间站和太阳能电站的技术，在未来的空间站和太阳能电站发展中，电子束焊接技术将发挥重要的作用[8]。
（二）在重工业领域的应用
重工业领域对焊接作业的需求量很大，特别是在一些诸如厚大界面不锈钢、异种材料、Al或Ti合金的焊接中，电子束焊接技术都得到了广泛的应用。
如，在核工业的大型核反应堆隔板的焊接中，采用电子束焊接技术，可以实现150mm的焊接深度，最大程度上避免隔板焊缝处开裂引起的核泄漏。
采用深熔焊技术，可以一次性对厚度为150~200mm的钢板进行无缝隙焊接，且无需二次加工便可直接使用。
在精密仪器、发动机、专用刀具等的制造工序中，经常需要将两种或以上不宜相容的金属进行对接焊，由于金属特性的差异性，一般的焊接手段很难做到，而电子束焊接凭借其超高的能量密度，可以实现几种不同熔点金属的瞬间熔化，从而实现完美焊接。
美国在二十世纪六十年代就开始将非真空电子束焊接应用到汽车零件的生产中，大大提高了零件生产的效率和产量，非真空电子束焊接也逐步受到汽车制造商的青睐。
非真空电子束焊接凭借其成本低廉、重复性好和焊接处变形小质量高的优势，在汽车工业中占有了一席之地。
（三）在新型材料加工业中的应用
新型材料加工业是一个新兴的具有很大发展前景的产业。
很多新型材料具有自身独特的性质，如有些新兴材料热比较敏感，用普通的焊接方法进行焊接作业时很容易产生形变，而电子束焊接产生的电子束极细，且可以通过汇聚作用实现有效的控制，在焊接时能够将热量控制在极小部位，瞬间将材料融化并立即凝固，对焊缝周边材料几乎没有影响，从而实现了对热敏感材料的焊接。
随着新型材料加工业的发展壮大和新型材料类型的增加，电子束焊接也会在这个领域有更多的应用[9]。
1.4电子束焊接的研究现状与发展趋势
国外电子束焊接技术的研究发展现状
目前，在工业应用中实际应用的电子束焊接设备的功率一般小于150kW，加速电压在200kV以内。
一次可焊最大厚度钢板约为300mm，铝合金约50mm。
在电子束焊接设备的研制开发上具有实力的国家及公司有：
德国的PTR精密技术有限公司、英国的剑桥真空工程有限公司及英国焊接研究所（TWI）、法国的TECHMETA公司以及乌克兰的巴顿电焊研究所等。
随着电子束焊接技术在各工业领域的渗透应用，特别是其在精密加工、原子能及航空航天领域的良好应用前景，使得各国的研究者竞相展开了对电子束焊接基础理论及应用技术的研究。
美国、独联体各国的研究人员利用电子束对碳钢、合金钢、不锈钢、钛合金、铝合金及高强钢等材料进行了焊接工艺试验，对于电子束焊接工艺参数（加速电压、焊接电流、焊接速度、聚焦电流、焦点位置等）对接头组织及性能的影响进行了研究，并对气孔、裂纹及钉扎等缺陷的产生机理进行了探讨，提出了相应的工艺解决措施；对电子束焊接温度场、应力应变及其引起的裂纹生成扩展行为进行了数值描述研究。
以乌克兰巴顿研究所为代表的前苏联焊接研究机构，对电子束焊接工艺及相关的理论进行了系统的研究，主要研究范围包括：
黑色金属材料（如不锈钢、高强钢等）及有色金属材料（如钛合金、铝合金等）的焊接工艺研究；薄、厚板电子束焊接工艺研究。
国外的研究工作者已对电子束的焊接机理及焊接工艺进行了较系统全面的研究，并取得了一系列丰硕成果，极大地推动了电子束焊接技术的完善和发展。
目前,研究领域正不断地扩大[10]。
国内电子束焊接技术的研究发展现状
20世纪60年代初，我国开始跟踪世界电子束焊接技术的发展，并开始了电子束焊接设备及工艺的研究工作。
航空工业总公司北京航空工艺研究所、广西桂林电器科学研究所及中科院沈阳金属研究所均是最早开展此项工作的几家单位之一。
该三所均分别自行研制出了中高压的真空电子束焊接设备，并用其成功进行了一系列的电子束焊接理论探讨及工艺试验，为我国电子束焊接技术的起步及发展作出了贡献。
随着我国对外开放的不断深入，进入20世纪80年代以后，我国多家科研单位及大型工业企业对外引进了国外的先进电子束焊接设备从而使我国的电子束焊接技术在研究与应用上逐步发展壮大。
在我国，电子束焊接技术已广泛应用于汽车工业、齿轮加工业、精密仪器及电子仪表制造业、电工电能领域和航空航天领域的制造及维修业。
我国重型汽车集团在“七五”期间，采用电子束焊接方法成功实现了奥地利引进项目的板材冲压货车桥壳的生产。
在中国南方航空动力机械公司,许多航空发动机关键零部件和民品生产都使用了电子束焊接技术。
电子束焊接技术在我国齿轮加工业中也得到了广泛的应用,电子束焊接分体齿轮制造技术的应用提高了齿轮综合力学性能,极大的降低了成本，提高了生产率[11]。
我国在不断推广电子束焊接应用的同时，还加强了电子束焊接理论方面的研究。
多年来,沈阳金属研究所等单位在电子束焊深熔及缺欠产生机理及控制方面的研究取得了一定的进展。
如北京航空材料研究院利MARC有限元分析软件对GH909电子束焊接热过程进行了数值模拟，引入了小孔内壁受热的能量输入模式，得到的模拟结果更好地反映了电子束焊缝的形状特点。
在异种材料的电子束焊接上,我国先后开展了双金属锯条、高温合金和不锈钢及异种高温合金材料（如H4169/GH907）等焊接工艺的研究。
在新材料的电子束焊接方面，国内对Ti3Al基合金、金属间化合物Ni3Al以及1420铝锂合金进行了电子束焊接性的研究，探讨了焊接工艺参数对接头性能的影响。
目前，我国开展的电子束焊接技术的研究还主要以同种材料的焊接工艺应用研究为主,异种材料电子束焊接的研究范围及深度有待进一步扩大。
由于试验分析检测方法及手段上的欠缺，电子束焊接在理论研究上与国外相比还有一定的差距[12]。
从上述电子束焊接的特征和它在工业中的应用现状，不难看出，今后电子束焊接的发展趋势可以概括为：
（1）继续扩大在航空航天工业中的应用范围，并在修复领域发挥作用；
（2）焊接设备将趋向多功能化和柔性化；
（3）非真空电子束焊接的研究和应用将日益成为热点；
（4）在厚大件和批量生产中继续发挥其独特优势；
（5）电子束焊接将成为空间结构焊接的强有力工具[13]。
综上所述：
基于电子束焊接异种材料的优越性，当前各国在异种材料的电子束焊接方面逐步扩大了异种材料之间连接的研究范围，目前航空航天用的高温结构材料及先进的新型结构材料与黑色金属、有色金属的异种材料的电子束焊接已经成为各国高度关注的研究热点。
因此，针对世界电子束焊接技术的研究走向及国内研究的不足，深入开展异种材料，特别是航空航天用的高温新型结构材料的电子束焊接机理及工艺研究有着深远的现实意义和良好的应用前景。
2.摩擦焊
摩擦焊是一种现代金属固相热压焊方法，即把两种焊件的结合面作相对高速运动，借助于摩擦热使接触部分达到塑性状态，再经加压而连接成一体的一种工艺方法。
它是一个包含着热、力、冶金、传质极其相互作用的复杂过程。
自从美国在1819年批准的第一个摩擦焊专利至今，摩擦焊接及相关加工方法已发展到了20多种[14]。
2.1摩擦焊的原理
传统的对于摩擦焊从能量的施加方式来讲，分为连续驱动摩擦焊（Direct—drivefrictionwelding）和惯性摩擦焊（Inertia—frictionwelding）。
在连续驱动摩擦焊过程中，其中的一个工件连到驱动机上以一定的速度进行转动，而另一个工件保持不动，两工件相向运动，端面相互接触在摩擦力的作用下产生热量，再加上两端比较大的顶锻压力，在高温高压下使两个工件结合在一起。
而在惯性摩擦焊中，其中的一个工件连到飞轮上，另一个保持不动，飞轮被预先加到一定的速度，贮存所需要的能量，然后脱离飞轮，两工件相互接触产生摩擦热，在压力下使两工件结合在一起。
连续驱动摩擦焊的主要参数是速度、压力和摩擦时间，而惯性摩擦焊的参数仅是速度和压力。
连续驱动摩擦焊的工艺过程的主要规范参数有转速n，摩擦力P1，顶锻力P2，摩擦加热时间T1，顶锻时间T4，如图3所示。
图3摩擦焊原理示意图
其中转速和压力对焊接质量影响较大。
由于连续驱动摩擦焊过程中焊机监测的参数较多，对主要规范参数特别是转速和压力的要求应适当；转速过小产热不够，工件不能焊合；转速太高，工件的热量输入较大，接头温度较高，易造成过热现象。
摩擦力不能太小，以保证足够的摩擦加热功率和焊接表面的良好接触，但压力过大又会使摩擦变形量和飞边增大，影响焊接质量。
而惯性摩擦焊的主规范参数只有转速和压力，由于焊接转速已选定，实际参数只有压力。
惯性摩擦能量全部来自飞轮，因此，转速和飞轮的惯性矩显著地影响接头摩擦产生的热、加热温度和温度分布，从而影响焊接质量，由于惯性摩擦焊转速变化太大，摩擦压力不是能量规范的主要参数，但仍对接头质量有一定的影响[15]。
2.2分类与特点
摩擦焊按摩擦运动形式分为旋转式和轨道式两大类，按旋转方式分为普通摩擦焊和径向摩擦焊。
旋转式摩擦焊主要用于圆截面焊件的焊接，而轨道式摩擦焊主要用于非圆截面的焊接。
随着时间与技术的进步，摩擦焊技术已经发展出很多种新型的摩擦焊接方法。
近年来为了适应新材料与新结构的应用，国内外在摩擦焊接及相关技术方面取得了重要进展，其中以线性摩擦焊（Linerfrictionwelding）、摩擦堆焊（Consumable-rodfriction）、搅拌摩擦焊（Frictionstirwelding）、摩擦塞焊（Frictionplugwelding）等被称为是“科学摩擦（Sciencefriction）”的先进摩擦焊接技术最具代表性[l6]。
这些新颖的摩擦焊接技术不仅拓展了摩擦焊的应用范围，而且提高了焊接部件的整体性能和可靠性，使那些难焊或不能焊的材料也能获得高质量的焊缝。
研究先进摩擦焊接技术具有重大的理论意义和工程应用价值，现做简单的介绍。
线性摩擦焊是利用被焊材料接触面相对往复运动摩擦产生的热效应实现焊接的。
其工艺原理：
摩擦副中的一侧工件被往复机构驱动着，在垂直于往复运动方向的压力作用下，相对于另一侧被固定的工件表面以较小的振幅、适合的频率作相对运动。
随着摩擦运动的进行，摩擦表面被清理干净，摩擦热使得摩擦表面的金属逐渐达到粘塑性状态并产生变形。
然后，控制两工件迅速对中并施加顶锻力，工件完成焊接。
摩擦堆焊是常规摩擦焊热效应与普通电弧焊焊条作用及运动方式的有机结合，基本原理如图3所示。
图中P为堆焊压力、n为耗材转速、v为横向移动速度。
消耗材料（即耗材）相对于母材高速旋转，在一定的轴向压力下与
静止的母材接触并发生摩擦，摩擦一定时间后，接触面上产生粘塑性变形金属层。
由于耗材与母材的体积不同，导热性不同，冷却速度不同，最终使得摩擦界面两侧的温度梯度产生显著的差异。
母材一侧的温度梯度远比耗材一侧大得多，从而使耗材金属过渡到母材上，当母材相对于耗材移动时，就会形成连续堆焊层[17]。
搅拌摩擦焊也许是自激光焊接工艺出现以来最引人注目和最具潜力的焊接技术，其工艺过程如图5a所示。
在焊接过程中，工件要刚性固定在背垫上，搅拌头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。
搅拌针在工件接缝区进行摩擦和搅拌，轴肩与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。
高速旋转的搅拌头与工件之间的摩擦热，使搅拌头前部一定厚度的材料进人热塑性状态，随着搅拌头的移动，热塑性材料流向搅拌头的后部，形成搅拌摩擦焊焊缝。
搅拌摩擦焊操作简单，焊后均能获得无气孔、裂纹等缺陷的高质量焊缝。
它将固相连接的优点应用于长对接焊缝，而焊后的变形与残余应力都很小，是一种原理简单、效率高、不消耗焊材、易于自动化、具有极高性价比的摩擦焊工艺技术。
摩擦塞焊是一项主要用于修补的堆焊工艺，最初于1995年由TWI发明，并推荐给专门生产航天贮箱的洛克希德．马丁公司用于提高航天外贮箱的生产能力。
其原理如图6所示，将缺陷处铣成截锥孔，将修补的焊材做成圆柱体，其前端加工成与截锥孔匹配的形状，在适当的压力作用下高速旋转，摩擦加热至塑性状态急停，同时施加顶锻力，焊材与母材即连为一体。
冷却至室温后用机械加工方法去除多余部分完成堆焊修补。
采用摩擦塞焊最大的优点就是一次焊补便可以去除缺陷，而不像其他方法那样需要反复几次打磨和堆焊。
这就消除了熔焊修补堆焊所带来的局部变形和随后的矫形工序，既节省了时间，又降低了制造成本[18]。
图6摩擦塞焊工艺原理与过程
由于摩擦焊是一种非融化焊接其具有如下特点：
（1）焊接质量高、稳定、可靠、焊件尺寸精度高。
杭州刀具厂钻头采用摩擦焊其废品率在1%以内。
英国某汽车厂对20万件汽车后桥进行摩擦焊无一废品。
原西德生产汽车零件排气阀用摩擦焊代替闪光焊，其废品率由原来的1.4%降到0.04%~0.01%。
焊件的加工精度高，如长度可控制在士0.2mm以内，同轴度小于0.2mm。
由于热影响区小，不会产生通常熔化焊的缺陷，所以产品质量稳定。
（2）耗能低，节能效果显著。
摩擦焊比一般电能转化为热能的普通焊接可节能80~90%，在对有色金属焊接中节能效果更为显著，而摩擦焊是闪光焊所需动力的1/5~1/10。
（3）节约原材料。
通常摩擦焊比电能转化为热能的普通焊接节省原材料至少12%以上。
尤其是对贵重金属。
如上海人民电机厂，生产转轴采用摩擦焊每根节省2Crl3不锈钢2.08kg。
某机械配件厂，生产S195轴瓦采用摩擦焊每支节省0.llkg，年产60万件，年节省原材料66t，全的轴瓦厂30多个，每年可节约1980t原材料。
（4）摩擦焊技术有四个不同的优点，即：
不用焊条、不用焊丝、不用焊药、不用保护气体。
（5）生产效率高，便于实现自动化。
以焊石油钻杆为例，每天两班倒，可焊192根。
摩擦焊轴瓦只须46s，可比普通的电弧焊生产率提高6~20倍，比电阻焊或闪光焊提高5倍。
（6）具有广泛的可焊性。
摩擦焊不仅可以用来焊接普通钢、合金钢和有色金属，而且还可以将种性质完全不同的金属材料，诸如球墨铸铁与钢焊接在一起。
也适用于焊接性能相差较大的异种金属及异种材料。
如能使金属与塑料、陶瓷等非金属材料实现相接。
（7）改善工人劳动条件。
摩擦焊接具有三无特点：
无弧光、无火花、无毒害。
操作环境整洁，有利于环境保护[19]。
2.3摩擦焊的应用
我国摩擦焊技术的应用比较广泛，可焊接直径3.0~120mm的工件及8000mm2的大截面管件，同时还开发了相位焊和径向摩擦焊技术，以及搅拌摩擦焊技术。
不仅可焊接钢、铝、铜，而且还成功焊接了高温强度级相差很大的异种钢和异种金属，以及形成低熔点共晶和脆性化合物的异种金属，如高速钢一碳钢、耐热钢一低合金钢、高温合金一合金钢、不锈钢一低碳钢、不锈钢一电磁铁，以及铝一铜、铝一钢等。
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