摩擦焊

时间：2021-04-16

摩擦焊，是指利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。

在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在**锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

步骤

摩擦焊通常由如下四个步骤构成：1、机械能转化为热能；2、材料塑性变形；3、热塑性下的锻压力；4、分子间扩散再结晶。

摩擦焊相较传统熔焊较大的不同点在于整个焊接过程中，待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点，即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。

相对传统熔焊，摩擦焊具有焊接接头质量高，能达到焊缝强度与基体材料等强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好，可实现异种材料焊接等。

摩擦焊接的起源可追溯到公元1891年，当时美国批准了这种焊接方法的**个**。该**是利用摩擦热来连接钢缆。随后德国、英国、苏联、日本等国家先后开展了摩擦焊接的生产与应用。我国是世界上研究摩擦焊接较早的国家之一，早在1957年就实验成功了铝—铜摩擦焊。多年来，摩擦焊接以其优质、高效、节能、无污染的技术特色，深受制造业的重视，特别是不断开发出摩擦焊接的新技术，如**塑性摩擦焊接、线性摩擦焊接、搅拌摩擦焊接等，使其在航空、航天、核能、海洋开发等高技术领域及电力、机械制造、石油钻探、汽车制造等产业部门得到了愈来愈广泛的应用。

摩擦焊的特点

摩擦焊在国内外的发展为什么非常迅速，应用非常广泛，这是由于它本身具有一系列的优点。这些优点包括如下几个方面：

1、接头的焊接质量好、稳定。我国用低温摩擦焊生产的铝铜过渡接头，其废品率低于0.01%；锅炉厂采用摩擦焊代替闪光焊生产省煤器蛇形管，焊接的废品率由原来的10%降低到0.001%。西德用摩擦焊代替闪光焊生产汽车排气门，焊接的废品率由原来的1.4%下降到0.04~0.01%。从以上例子可以看到，摩擦焊的废品率非常低，是一般焊接方法的1%左右。

2、适于焊接异种钢和异种金属。摩擦焊不仅可以焊接普通的异种钢，还可以焊接常温和高温机械、物理性能差别很大的异种钢和异种金属，如碳素结构钢—高速工具钢；铜—不锈钢等。此外，还能很好地焊接那些产生脆性合金的异种金属，如铝—铜、铝—钢等。

3、焊件尺寸精度高。用摩擦焊生产的柴油发动机预燃烧室，全长的较大误差为士0.1毫米。有些**摩擦焊机可以保证焊件的长度公差为土0.2毫米，偏心度小于0.2毫米。因此，摩擦焊不仅用来焊接毛坯，而且还可以焊接装配好的成品。

4、焊机功率小、省电能。摩擦焊和闪光焊相比较，节省电能为80~90%左右。

5、摩擦焊的工作场地卫生，没有火花、弧光及有害气体，有利于环境保护，适于和其他先进的金属加工方法一起用于自动生产线

词条
词条说明
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摩擦焊机原理：在压力作用下，通过待焊工件的摩擦界面及其附近温度升高，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎，伴随着材料产生塑性流变，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态方法。摩擦焊通常由如下四个步骤构成：1.机械能转化为热能2.材料塑性变形3.热塑性下的锻压力4.分子间扩散再结晶摩擦焊优势：摩擦焊相对传统熔焊较大的不同点在于整个焊接过程中，待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点
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焊机的性能: 摩擦焊机主要用于小型轴类零件的焊接，可焊金属范围广，特别适合焊接异种金属。通常可比较容易达到与母材强度相同的接头。焊机的优势：本机为液压传动半自动连续驱动焊机，具有性能稳定、生产效率高，能耗小等特点。焊机的适用领域：适合各种毛坯、铜-铝过渡接头、双金属轴承、气门、球头销、万向