Det er friktionsrørsvejsning!
Lad os lære hinanden at kende i dag!
Friction stir welding-teknologien blev opfundet af British Welding Institute (TWI) i 1991. Det ansøgte om et opfindelsespatent i Storbritannien året efter og ansøgte også om patentbeskyttelse i forskellige lande rundt om i verden. Siden patentbeskyttelse og offentliggørelse er friction stir-svejseteknologi blevet brugt i stigende grad først og hovedsageligt inden for letmetalstrukturer såsom aluminiumlegeringer og magnesiumlegeringer. Det har også opnået en vis udvikling inden for materialer med højt smeltepunkt.
Ud over fordelene ved almindelig friktionssvejseteknologi kan friktionsrørsvejsning også forbindes i en række forskellige samlingsformer og forskellige svejsepositioner. Norge har etableret verdens første kommercielle friktionsrørssvejseudstyr, som kan svejse aluminiumsskibsplader med en tykkelse på 3-15mm og en størrelse på 6×16; i 1998 introducerede Space and Defence Laboratory of Boeing Company i USA friction stir svejseteknologi ved at bruge Det bruges til at svejse visse raketkomponenter; McDonnell Douglas bruger også denne teknologi til at fremstille drivmiddeltanke til sin Delta løfteraket.
Friction stir svejsemetoden er den samme som konventionel friktionssvejsning. Friktionsrørsvejsning bruger også friktionsvarme og plastisk deformationsvarme som svejsevarmekilder. Forskellen er, at i friktions-omrøring-svejseprocessen indsættes en cylinder eller en anden formet omrøringsnål (såsom en gevindcylinder) i samlingen af emnet, og højhastighedsrotationen af svejsehovedet får det til at gnide mod emnet. svejsning af emnemateriale. Som følge heraf øges og blødgøres materialets temperatur ved samlingen. Samtidig påføres friktionsfriktion på materialet for at fuldføre svejsningen. Svejseprocessen er vist i figuren "Friction stir welding diagram". Under svejseprocessen skal emnet fastgøres stift på bagpladen, kanten af svejsehovedet roterer med høj hastighed, og sømmen langs kanten af emnet bevæger sig i forhold til emnet. Den udragende del af svejsehovedet strækker sig ind i materialet til friktion og omrøring. Svejsehovedets skulder gnider mod overfladen af emnet for at generere varme og bruges til at forhindre plastmaterialet i at flyde over, og det kan samtidig fjerne overfladeoxidfilmen.
Under svejseprocessen strækker omrøringsnålen sig ind i emnets samling, mens den roterer. Friktionsvarmen mellem det roterende rørehoved (hovedsageligt akselskulderen) og emnet får materialet foran svejsehovedet til at undergå kraftig plastisk deformation, og efterhånden som svejsehovedet bevæger sig, aflejres meget plastisk deformeret materiale gradvist bag rørehovedet. , der danner en friktionsrørsvejsesøm. Friction stir welding stiller ikke høje krav til udstyr. De mest grundlæggende krav er rotationsbevægelsen af svejsehovedet og den relative bevægelse af emnet. Selv en fræsemaskine kan sagtens opfylde kravene til små flade pladestødsvejsninger. Imidlertid er stivheden af svejseudstyr og armaturer ekstremt vigtig. Blandehovedet er generelt lavet af værktøjsstål, og længden af svejsehovedet er generelt lidt kortere end den nødvendige svejsedybde. Det skal bemærkes, at friktionsrørsvejsningen ender med et nøglehul i terminalenden. Normalt kan nøglehullet skæres af eller forsegles ved hjælp af andre svejsemetoder. Som svar på nøglehulsproblemet er der med succes udviklet et teleskopisk blandehoved, som ikke efterlader et svejsningsnøglehul efter svejsning.
anvendelse
Der er ikke behov for andre svejseforbrugsmaterialer under svejseprocessen, såsom svejsestave, svejsetråde, flusmiddel og beskyttelsesgasser. Det eneste der forbruges er svejseomrøreren.
Friktionsrørsvejsning er med succes blevet brugt i forbindelse med ikke-jernholdige metaller. Men på grund af begrænsningerne af svejsemetodens egenskaber er den begrænset til svejsning af simple strukturelle komponenter, såsom lige strukturer eller cylindriske strukturer, og emnet skal have god støtte eller polstring. I princippet kan friktionsrørsvejsning bruges til svejsning i forskellige positioner, såsom fladsvejsning, lodret svejsning, overheadsvejsning og nedadgående svejsning; den kan fuldende forskellige former for svejsesamlinger, såsom stødsamlinger, hjørnesamlinger og overlapningssamlinger og endda strukturer med varierende tykkelser. Forbindelsen med flerlagsmaterialer kan også udføres til svejsning af uens metalmaterialer.
Derudover forårsager friction stir-svejsning, som en fastfasesvejsemetode, lidt miljøforurening før og under svejsning. Emnet kræver ikke strenge krav til overfladerensning og klargøring før svejsning. Friktionen og omrøringen under svejseprocessen kan fjerne oxidfilmen på overfladen af svejsningen, og der er ingen røg eller sprøjt under svejseprocessen. Samtidig er støjen lav. Da friktionsrørsvejsning kun er afhængig af svejsehovedets rotation og bevægelse for gradvist at svejse hele svejsningen, er det mere energibesparende end fusionssvejsning eller endda konventionel friktionssvejsning.
Da varmetilførslen under friktionsrørsvejsning er mindre end ved smeltesvejsning, sker der ingen smeltning af metal ved samlingen. Det er en solid-state svejseproces, der bevarer de metallurgiske egenskaber af basismetallet i legeringen og kan svejse metalmatrix kompositmaterialer og hurtigt størkne. Materialer, der kan forårsage uønskede reaktioner, når de bruges til smeltesvejsning.
De vigtigste applikationsindustrier omfatter rumfart, forsvarsindustri, skibsbygning, jernbaner og motorveje, bilfremstilling og elektronikindustri.
