【涨知识】FSW搅拌摩擦焊

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FSW 开讲啦

英国焊接研究所(TWI)于1991年发明了一种新颖而有潜力的焊接方法——搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding, FSW），该技术具有是铝、镁合金焊接时优选的方法。在船舶、机车车辆、航空和航天等制造领域具有广阔的应用前景。本文就搅拌摩擦焊接技术的原理和特点进行简要概述。

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搅拌摩擦焊接原理

搅拌摩擦焊接是将告诉旋转的搅拌头扎入工件后，沿焊接方向运动，在搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热，使其周围金属形成塑形软化层，软化层金属在搅拌头的旋转作用下填充搅拌针后方所形成的空腔，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料的固相焊接方法。下图为搅拌摩擦焊接工作原理图。

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FSW的特点

搅拌摩擦焊接过程中产生的热量仅仅能使被焊金属达到塑性状态，而未能达到金属熔点，因此搅拌摩擦焊接属于固相连接技术。它可以用来焊接一些熔焊方法难以焊接的金属材料，如铝、镁等合金。

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　相对于传统熔焊，搅拌摩擦焊接具有如下优点：

1）         接头机械性能良好。经疲劳、断裂及弯曲试验证明，搅拌摩擦焊接接头机械力学性能明显优于熔焊接头。

2）         变形小。即使是焊接长焊缝，变形也比熔焊小得多。

3）         焊接过程绿色环保。焊接过程无烟尘和弧光污染，无飞溅，噪音较传统熔焊低很多，工作环境好。

4）         耗材少。搅拌头属于非消耗性材料，现有试验表明，一个搅拌头就可以焊接6系铝合金1000m而无须更换新的搅拌头；不需要填丝，不需要保护气体；节省能源。

5）         焊接过程操作简便。

6）         焊接缺陷少。

7）         不需要特别的焊前处理及设备，对氧化膜不敏感。

8）         自动化陈铎高，生产周期短。

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FSW存在不足

随着研究的深入和发展，搅拌摩擦焊接技术的缺点正逐渐得到改进，目前该技术仍然存在不足之处，主要有：

1）        相对于熔焊来说，搅拌摩擦焊接的焊接速度不是很高，但对于厚板来说，搅拌摩擦焊接可以一次成型，而传统的熔焊则需要多层、多道焊接。

2）        被焊工件必须要夹紧固定，对焊接装配要求高，尤其是对接面间隙，比传统熔焊填丝精度要求还要高。

3）        一般需要在焊缝背面增加刚性支撑（双轴肩搅拌头可不需背部刚性支撑）。

4）        焊接结束时会留下一个小孔（目前通过搅拌头回抽技术来避免产生小孔）。

5）        设备刚性及精度要求高，设备一次性投资大。

6）        目前主要适用于大型结构部件的焊接，较难以实现小型精密零件复杂焊缝的焊接。

7）        缺乏相应的全国通用搅拌摩擦焊接标准。

本文系AMSE中国制造-焊接Liu二爺 原创提供，转载注明出处

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xiakeqian

谢谢您的无私分享，想深入学习一下这方面知识。

kdcary

感谢分享                                       

smysmiley

感谢分享

yuwen

谢分享FSW搅拌摩擦焊

hongxzhang

多谢楼主无私分享！

孙志标

感谢分享                                                      

nbjwbzj

谢谢分享！学习了！

jimhou1

谢谢楼主的分享。。

Hadeshine

感谢楼主的分享！