极薄钢板的搅拌摩擦焊
搅拌摩擦焊是一种新型的塑化连接工艺,它利用特殊形状的搅拌头,将其插入待焊材料的接合面进行摩擦搅拌,结合界面的金属在摩擦热的作用下处于热塑性状态,并在搅拌头的驱动下,从其前端向后部塑性流动,在压力作用下形成塑化连接。
搅拌摩擦焊的焊缝成型特点,焊接时,由于连结温度低,所以形成塑化连接接头后,接头质量好,如果采用搅拌摩擦焊焊接镁合金极薄钢板,镁合金板几乎无任何变形,接头的上下表面光滑,没有裂纹、气孔和反面未焊透等缺陷。
工艺参数对焊缝质量的影响,实践证明,连结工艺参数对其表面成形有很大影响,当工艺参数选择不当时,会出现表面沟槽或反面未熔合。
沟槽的出现,一方面与搅拌头的形状有关,另一方面与所选择的工艺参数有关,因为当摩擦焊接热量不够时,接头部位材料的塑性流动不充分,不能有效的填满孔洞,以致搅拌头后方表面留下沟槽,有时虽然表面可形成光滑的焊缝,但内部仍有空洞缺陷。
搅拌头对工件的压力对薄板的塑化连接有很大的有限,因为在搅拌过程中,此压力对焊缝的形成起到一个封闭作用,当材料处于塑性状态后,在搅拌头向前运动时,塑性材料一方面被搅拌头带动绕轴线运动,另一方面,由前向后流动,材料的这种塑性流动,使搅拌头后方的孔洞填满,形成塑化连接,如果压力小,会产生内部孔洞,还会使背面熔合不良,使接头的强度降低,如果压力过大,会使表面成形变差。
以上所述,从以上几种焊接方法的选用上可以看出,解决薄板焊接的问题是有效的控制热输入,能有效的控制热输入的焊接方法主要有电子束焊、激光焊、搅拌摩擦焊、等离子弧焊、微束等离子弧焊和TIG焊等,高能束焊接方法和钨极氩弧焊等可以较好的控制热输入,高能束焊接工艺比较简单,但造价高,氩弧焊既可以高速焊、又可以脉冲焊、而且设备成本低,易维护,因而更利用施工现场薄板的焊接。
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