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      安全保障措施有哪些说明我国摩擦焊接技术井喷发展 成航空航天制造领

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        一根安装在主轴上的形状特殊的(一般是蜗杆形式的)搅拌针(Welding Pin)在一定压力下被旋转着插入焊缝位置,搅拌针的长度一般比焊缝深度略浅,以保证主轴的轴肩能紧贴被焊接工的件表面。此时由于工件与搅拌针和轴肩(主要是后者)摩擦生热,焊缝附近的材料受热产生严重的塑性变形,但是并不熔化,只是成为一种“半流体”的状态,随着主轴带着搅拌针沿着焊缝走向进给,搅拌针不断把已经处于热塑性状态的材料搅拌到身后,主轴离开后,这些材料冷却固化,从而形成一条稳定的焊缝。

        当然,搅拌摩擦焊也有不少局限性,如只适合焊接熔点相对较低的材料(如铝合金、镁合金或者铜合金);由于搅拌针要插入焊缝,焊接后必然留有一个小孔(近年来发展的伸缩式搅拌头可以解决此问题);工件需要以很大的紧固力固定在工作台上,并以很大的压紧力压紧,可能造成额外的变形;对于异形焊缝的焊接速度较慢,搅拌针和轴肩材料损耗速度较快等等。

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        如我国自主研发的第一台搅拌摩擦焊设备的工作台尺寸就达到了1500mm×920mm,最大焊接厚度为15mm,主轴的转速和进给速度都实现了无级调速——转速范围为100r/min至3000r/min,而进给速度范围则为0到1300mm/min;主轴的最大倾斜角为5°,现已成功应用于多个国家重点型号的生产制造。

        由于搅拌摩擦焊的这些特点,使其在问世不久之后就成为了航空航天制造领域的新宠儿,被广泛应用于大型薄壁结构的焊接领域。1998年,美国的波音公司从英国引进了该项技术,并成功用于德尔塔和大力神火箭的贮箱焊接;无独有偶,在波音公司研发生产的F-15战斗机和C-17运输机上,搅拌摩擦焊技术也得到了不少应用——C-17的载货斜坡地板和F-15的尾翼整流罩都是搅拌摩擦焊的杰作。

        而此次武汉重工集团自主研发的新型设备则使得我国的搅拌摩擦焊设备水平站上了一个全新的高度。根据中国兵器工业集团官方微信公众号介绍,这套设备采用移动式龙门结构,集自动装夹、定位、铣削和搅拌摩擦焊等多种功能为一体,实现了对直径为10m,起飞重量超过3000t的重型运载火箭的超大型薄壁贮箱装配焊接零部件的多种材料、多工位和多工序的智能化生产,大大提高了生产制造的效率和质量。

        我国摩擦焊接技术井喷发展 成航空航天制造领域新宠

        C-17运输机的载货斜坡地板就是搅拌摩擦焊的杰作

        首先,由于搅拌摩擦焊的焊接温度较低,被焊接的材料只是受热软化成为热塑性状态而不熔化,所以搅拌摩擦焊能彻底解决热裂纹、气孔和夹渣等传统熔焊无法根治的问题;基于同样的原因,搅拌摩擦焊不会产生高温和有毒的气体,对操作者的健康和工作环境比传统熔焊要友好得多;

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