摩擦攪拌焊是一種固相焊接過程,可以在無需達到熔點的情況下將金屬薄片連接在一起,目前主要應用于鋁質(zhì)材料的焊接。
摩擦攪拌焊是為了滿足工業(yè)發(fā)展的需要,由在英國劍橋的TWI(焊接研究所)首先發(fā)明并注冊了專利。在摩擦攪拌焊設備上,裝有特制切面的攪拌器在柱形肩具的旋轉(zhuǎn)下慢慢的深入兩個需要對接的薄板或板材中然后形成對接接頭。部件必須夾緊于襯墊上,以防止對焊的過程中,板材被分開。摩擦熱由部件以及耐磨的攪拌頭摩擦產(chǎn)生,摩擦熱造成前者在還沒有達到熔點前軟化,同時工具在焊縫中橫向移動,塑化的材料被轉(zhuǎn)移到攪拌器的動向尾端,并在攪拌器與柱形肩具之間形成同時被鍛壓。冷卻后在兩個焊接工件之間留下固態(tài)結合縫。
摩擦攪拌焊無需填充材料和保護氣體,常用于連接鋁合金薄板及板材。板材從1.6毫米到30毫米,可以被全焊透,而又不產(chǎn)生氣孔和內(nèi)部缺陷。在許多鋁合金板材而言,即使是那些傳統(tǒng)的熔化焊接工藝難以處理的焊接材料的焊接,都可以獲得低變形的全透焊焊縫。今天摩擦攪拌焊已成功應用于包括鋁合金材料,(2xxx, 5xxx, 6xxx, 7xxx and 8xxx 系列)和AL-LI合金的焊接,摩擦攪拌焊也可以對鉛、銅、鎂、鈦合金等材料進行焊接。