搅拌摩擦焊培训-.pdf

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搅拌摩擦焊技术发展应用现状22/75/75内容提要内容提要一、搅拌摩擦焊技术简介一、搅拌摩擦焊技术简介二、搅拌摩擦焊技术工业化应用二、搅拌摩擦焊技术工业化应用三、搅拌摩擦焊新技术与新装备三、搅拌摩擦焊新技术与新装备四、结束语四、结束语33/75/75Inventedin1991byTWITWI在1991年发明了全新的非熔化的焊接工艺Industrialisedwithin5years5年内实现产业化发展Licensedtoover250organisations全球有250多家专利许可单位，三千余项专利Applicationsinmarine,aerospace,automotive,rail,andconstruction.应用领域包括海洋船舶、航空航天、汽车、轨道交通及建筑等行业AppliedforjoiningofAl,Mg,Ti,Cu,Pb,Steels已实现铝、镁、铜、锌、铅、钢铁、钛合金等材料的连接搅拌摩擦焊简介搅拌摩擦焊简介44/75/754RotatingPlungingHeatingwelding搅拌摩擦焊简介搅拌摩擦焊简介55/75/751991年年12月月6日，日，UK&PCT/GB92/02203ImprovementsRelatingtoFrictionWelding1995年年10月月24日，日，USPatent5460317FrictionWelding1995年年1月月5日，中国专利日，中国专利95192193.2摩擦搅拌焊接方法及摩擦头WayneMorrisTHOMAS搅拌摩擦焊简介搅拌摩擦焊简介66/75/75搅拌摩擦焊技术概念搅拌摩擦焊技术概念物理内涵物理内涵摩擦热与塑性变形产热热力耦合剧烈塑性变形、高应变率接头强度与塑性77/75/75单道焊接长度达到单道焊接长度达到30000mm30000mm（国内国内24000mm24000mm）单道焊接厚度达到单道焊接厚度达到150mm150mm（国内国内80mm80mm）薄板焊接速度达到薄板焊接速度达到6000mm/min6000mm/min（国内国内2.5m/min）2.5m/min）技技术术特特点点88/75/75无烟雾无烟雾无弧光无弧光无飞溅无飞溅无需填丝无需填丝无需开坡口无需开坡口无需焊前处理无需焊前处理无需保护气无需保护气技技术术特特点点真正的绿色焊接技术99/75/75镁合金铜合金钛合金钢铁焊接材料：

涵盖全系列铝合金、铝锂合金，镁合金、钛合金、铜合金、铅合金、钢铁材料、以及不同系列铝合金、铝-镁、铝-钢等异种材料。

技技术术特特点点1010/75/75接头及结构形式适用性广的焊接技术技技术术特特点点1111/75/75搅拌摩擦焊标准搅拌摩擦焊标准1212/75/75搅拌摩擦焊标准搅拌摩擦焊标准1313/75/75搅拌摩擦焊标准搅拌摩擦焊标准1414/75/75内容提要内容提要一、搅拌摩擦焊技术简介一、搅拌摩擦焊技术简介二、搅拌摩擦焊技术工业化应用二、搅拌摩擦焊技术工业化应用三、搅拌摩擦焊新技术与新装备三、搅拌摩擦焊新技术与新装备四、结束语四、结束语1515/75/7519912000199620021998200420062008国外国内199420102012搅拌摩擦焊工业化应用搅拌摩擦焊工业化应用1616/75/75车身壁板、地板、驱动箱、散热器等车身壁板、地板、驱动箱、散热器等搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用列车列车1717/75/75热沉器、散热器、软连接等热沉器、散热器、软连接等搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用电力电力1818/75/75搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车汽车产品：

汽车空调、轮毂、电动汽车电池托盘、电机壳体1919/75/75中乌固连新能源汽车电池壳体制造搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2020/75/75Industrialorganization:

工业流程工业流程Batterytraymanufacturing电池托盘制造Batteryinstallation电池安装Carassembly汽车组装Car:

Zo1stelectricalcarinserialproductioninEurope欧洲首批电动汽车批量生产Target:

90000vehicles/yearin2013目标：

90000辆/年2013年搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2121/75/75新能源汽车电池壳体制造MiniCopper搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2222/75/75本田宣布，本田宣布，20122012年年99月上市的美国版新款月上市的美国版新款“雅雅阁阁”采用了以搅拌摩擦采用了以搅拌摩擦焊接焊接（FSWFSW）工艺接合）工艺接合铝（铝（AlAl）合金和钢的副车架）合金和钢的副车架搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2323/75/75本田2013款雅阁9搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2525/75/75分体式铝合金轮毂分体式铝合金轮毂配合汽车轻量化战略，开发出了两件式铝合金轮毂，分为disk和plate，均为压力铸造的A356铝合金。

搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2626/75/75搅拌摩擦焊解决方案（内焊）搅拌摩擦焊解决方案（内焊）利用可回抽功能的搅拌摩擦焊，进行环缝焊接，实现无尾孔。

且焊缝为细小、致密的锻造组织，气密性和动平衡均优良。

搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2727/75/75自动化的焊接设备与FANUC机器人配合，实现了轮毂内外焊的全自动上下料操作。

搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2828/75/75与轮毂的Disk和Plate自动装配线和在线超声波检测设备进行集成，实现了一键操作，全自动焊接，6分钟可生产一件轮毂，大大提高了效率。

自动化的焊接生产设备搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用汽车汽车2929/75/75冶炼工业：

阴极导电梁、阴极板、阳极板等；搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用冶金冶金3030/75/75其它工业：

机箱等箱体结构焊接搅拌摩擦焊技术应用搅拌摩擦焊技术应用其它其它3131/75/75内容提要内容提要一、搅拌摩擦焊技术简介一、搅拌摩擦焊技术简介二、搅拌摩擦焊技术工业化应用二、搅拌摩擦焊技术工业化应用三、搅拌摩擦焊新技术与新装备三、搅拌摩擦焊新技术与新装备四、结束语四、结束语3232/75/75FSWFSW主要研发方向主要研发方向微观组织表征、连接机理、超塑性机制等微观组织表征、连接机理、超塑性机制等各种材料焊接性、工艺及综合性能试验评估各种材料焊接性、工艺及综合性能试验评估各类产品结构搅拌摩擦焊应用技术各类产品结构搅拌摩擦焊应用技术新型搅拌摩擦焊方法研究新型搅拌摩擦焊方法研究塞焊、点焊、塞焊、点焊、双轴肩双轴肩、静轴肩静轴肩、无针、复合焊等、无针、复合焊等搅拌摩擦焊衍生材料加工技术搅拌摩擦焊衍生材料加工技术材料改材料改性制备性制备、钎焊扩散焊、内孔道加工、挤压制丝等、钎焊扩散焊、内孔道加工、挤压制丝等搅拌摩擦焊无损检验及质量评估搅拌摩擦焊无损检验及质量评估3333/75/75搅拌摩擦焊技术体系3434/75/75搅拌摩擦焊工具-搅拌头技术搅拌摩擦焊心脏搅拌摩擦焊心脏-工具工具：

搅拌摩擦焊工具搅拌摩擦焊工具选材及热处理选材及热处理工具钢、钨合金、PCBN搅拌摩擦焊工具搅拌摩擦焊工具设计技术核心设计技术核心载荷、热能、流变、焊透、成形搅拌摩擦焊工具搅拌摩擦焊工具加工及表面技术加工及表面技术3535/75/75镁合金搅拌摩擦焊：

镁合金是最轻的工程金属材料，是搅拌摩擦焊发展的一镁合金搅拌摩擦焊：

镁合金是最轻的工程金属材料，是搅拌摩擦焊发展的一个重要方向。

个重要方向。

已经得到研究的有：

已经得到研究的有：

AZ31AZ31、AZ81AZ81、AZ91AZ91、MB2MB2、MB3MB3、MB8MB8、AM50AM50、AM60AM60等，等，接头系数接头系数90%90%。

3636/75/75铜合金搅拌摩擦焊：

在电子、电力、能源行业应用广泛，除了高能熔铜合金搅拌摩擦焊：

在电子、电力、能源行业应用广泛，除了高能熔焊（电子束、激光）技术外，摩擦焊是高效优质的焊接方法。

焊（电子束、激光）技术外，摩擦焊是高效优质的焊接方法。

已经实现搅拌摩擦焊铜合金：

已经实现搅拌摩擦焊铜合金：

T1T1、T2T2、Ht60Ht60、Ht72Ht72、Ht90Ht90，接头系数接头系数85%85%。

工艺技术研发工艺技术研发3737/75/75Ti的的FSWFSWofHighMeltingFSWofHighMelting-TemperatureMaterialsTemperatureMaterials3838/75/75EWIEWI与美国海军合作，针对先进两栖与美国海军合作，针对先进两栖装甲战车部件，系统开展钛合金搅拌装甲战车部件，系统开展钛合金搅拌摩擦焊技术攻关。

摩擦焊技术攻关。

FSWofHighMeltingFSWofHighMelting-TemperatureMaterialsTemperatureMaterials3939/75/75TherearesixcompletelyinvisibleFSWjoints.Diameter=4metersFSWofHighMeltingFSWofHighMelting-TemperatureMaterialsTemperatureMaterials4040/75/75焊接工具垫板材料冷却系统气体保护钛合金搅拌摩擦焊钛合金搅拌摩擦焊4141/75/75AISI304LAISI304L不锈钢搅拌摩擦焊不锈钢搅拌摩擦焊FSWofHighMeltingFSWofHighMelting-TemperatureMaterialsTemperatureMaterials4242/75/75Duplex2205Duplex2205不锈钢搅拌摩擦焊不锈钢搅拌摩擦焊FSWofHighMeltingFSWofHighMelting-TemperatureMaterialsTemperatureMaterials4343/75/75异种材料搅拌摩擦焊异种材料搅拌摩擦焊Cu-AlSteel-AlTi-AlAlFe4444/75/75FSW新技术新技术搅拌摩擦搅拌摩擦点点焊焊4545/75/75搅拌摩擦点焊搅拌摩擦点焊4646/75/75双轴肩搅拌焊接技术FSW新技术新技术双轴肩搅拌摩擦焊双轴肩搅拌摩擦焊4747/75/75ToolHolderFixedBobbinToolComponentFloatingBobbinFSWBalancedForcesFixedBobbinToolToolHolderComponentZAxiscontrolFixedBobbinFSWFloatingBobbinFSWSource:

TWI4848/75/75FloatingBobbinFSWSource:

TWI4949/75/75厚度：

厚度：

3mm14mm材料：

材料：

5083-H111、2024-T36082-T6、6005A-T6搅拌工具技术搅拌工具技术焊接工艺技术焊接工艺技术产品开发技术产品开发技术FloatingBobbinFSW浮动式双轴肩搅拌摩擦焊工艺浮动式双轴肩搅拌摩擦焊工艺5050/75/75TWI日本轻金属日本轻金属CFSWC3mm6082-T6曲板3.3mm6005A-T6型材3.3mm6005A-T6型材FloatingBobbinFSW浮动式双轴肩搅拌摩擦焊工艺浮动式双轴肩搅拌摩擦焊工艺5151/75/75FSWFSW技术最