笔记百科什么是搅拌摩擦焊，搅拌摩擦焊有哪些特点？
搅拌摩擦焊的定义
搅拌摩擦焊是搅拌头高速旋转并与被焊工件摩擦，产生热量形成热塑性层，搅拌头与工件相对运动，在搅拌头前面不断形成的热塑性金属转移到搅拌头后面，填满后面的空腔，从而形成连接的方法。
搅拌头由特型指棒、夹持器和圆柱体组成。焊接开始时，搅拌头高速旋转，特型指棒迅速钻入被焊板材的焊缝，与特型指棒接触处的金属摩擦生热，形成了很薄的热塑性层。当特型指棒钻入工件表面以下时，部分金属被挤出表面，轴肩与被焊工件表面摩擦产生热量。又由于背面垫板的密封作用，不断地产生热塑性金属形成焊缝。在整个过程中空腔的产生于填满连续进行，焊缝区金属经历这被挤压、摩擦生热、塑性变形、转移、扩散、再结晶等过程。
搅拌摩擦焊的特点
搅拌摩擦焊除了可以焊接普通熔焊方法难以焊接的材料外，还有以下优点
1）焊接温度低，即使在长焊缝情况下也是如此。
2）固相连接，不产生类似熔焊街头的铸造组织缺陷。接头各种力学性能，比如疲劳、弯曲、拉伸等指标好。
3）焊前、焊后辅助修补工时较少，生产成本大幅度降低。焊接过程中的搅拌和摩擦可有效去除工件表面氧化膜及附着杂质，减少了清理步骤。
4）焊接过程不需要添加保护气体和焊料。
5）能够进行全位置焊接，适应性好，效率高，
操作简单，易于实现自动化。
6）无烟尘、辐射、飞溅、噪声及弧光等有害物质产生，是一种环保型链接方法。
延伸阅读
传统摩擦焊是靠搅拌工具与焊件之间的相对摩擦运动产生热量而实现焊接。对还是错？
传统摩擦焊是靠搅拌工具与焊件之间的相对摩擦运动产生热量而实现焊接，是错的。传统摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法。，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。
搅拌摩擦焊质量控制的关键要素有哪些？
搅拌摩擦焊质量控制和保证的主要有8个关键要素：
1)设备具有足够结构刚度和制造精度
搅拌头要在焊接开始冷态状况下，旋转着插入被焊接工件;搅拌摩擦焊过程中，搅拌头要持续向焊缝金属施加足够大的顶锻力，如搅拌摩擦焊 6mm 厚的6082 铝合金材料时，测得的轴向焊接顶锻峰值压力为 37000kN，因此要求搅拌摩擦焊设备必须具备足够结构刚度和强度，与普通的机加工铣床相比较，搅拌摩擦焊设备的承载能力大概是铣床的5~10倍。
同时，要实现搅拌摩擦焊并且保证焊接质量，还要求搅拌摩擦焊设备具有一定的制造精度，至少要满足0.01mm动态精度。
2)搅拌头与背面垫板距离能够保持恒定
3)零件被刚性固定和夹紧
4)零件厚度均匀
5)搅拌头能够实现恒压力控制6)选用合适搅拌头7)优化焊接工艺参数
8)控制系统能够进行精确的参数传感与适时控制
介绍一下搅拌摩擦焊的详细过程，求大神解答？
1、摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种方法。问题：搅拌摩擦焊接过程中，焊缝中的金属是怎样得到补充的？焊接前的接头间隙是不是很小？
2、在焊接过程中，搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中，旋转搅拌头（主要是轴肩）与工件之间的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。问题：在焊接过程中用不用对焊板施加向焊缝方向的压力？？？
3、焊接过程中也不需要其它焊接消耗材料，如焊条、焊丝、焊剂及保护气体等。唯一消耗的是焊接搅拌头以上三点可以回复你的疑问
搅拌摩擦焊温度多少？
搅拌摩擦焊的焊接温度是铝合金熔点的07～0.9倍(约为470～560℃)，热输入远远小于熔化焊，在焊接接头区域能形成较小的温度梯度，减小焊接变形，大大降低焊缝的残余应力。
同时搅拌摩擦焊搅拌头的轴肩在焊接过程中对焊缝表面施加一定的压力，使得焊缝表面更为光滑平整。
与传统熔化焊相比，搅拌摩擦焊具有无飞溅、无烟尘、不需填充材料和保护气体、对操作者的技能要求不高、易实现高速自动化焊接等诸多优点，在铝合金焊接过程中优势明显。
铝合金搅拌摩擦焊优缺点？
–优点–
1、 FSW可以焊接所有牌号的铝合金，包括MIG焊难以焊接的2系和7系铝合金;
2、焊接过程仅需要提供搅拌动能，无需融化，高效、节能;
3、焊接过程不需要填充焊丝和惰性气体保护;
4、焊接过程中母材不熔化，有利于实现全位置焊接;
5、焊接热输入低，可以提高热处理铝合金的接头强度;
6、焊接时不产生气孔、裂纹等缺陷;
7、接头无变形或变形很小，可降低焊后调修的工作量及损耗;
8、焊接时焊缝金属产生塑性流动，接头不会产生柱状晶等组织，而且可以使晶粒细化，焊接接头的力学性能优良， 别是抗疲劳性能;
9、易于实现机械化、自动化，可以实现焊接过程的精确控制，以及焊接规范参数的数字化输入、控制和纪录;
10、Fsw过程没有飞溅、烟尘、以及弧光的红外线或紫外线等有害辐射，是一种绿色环保的焊接方法。
–缺点–
1、与MIG焊相反，焊缝焊后会有一定的凹陷，在接头设计 时要特别注意，以保证缝有足够的安全冗余;
2、FSW最适合单层板平对接焊接，而角接接头就会受到限制，接头形式必须特殊设计;
3、焊接时需要对焊缝施加大的压力，限制了FSW技术在机器人等轻便设备上的应用;
4、焊接结束时搅拌头的回抽会在焊缝中残留搅拌指棒的孔，焊接工艺上需要添加引焊板或退出板;
5、被焊零件需要由一定的结构刚性或被牢固固定来实现焊接;
6、在焊缝背面必须加一耐摩擦的垫板，受该特点影响，对型材的拼接焊产生了不小的限制;
7、接头的错边量及间隙大小必需严格控制，所以焊前零件的加工准备要求比MIG焊要严格许多。
搅拌摩擦焊的优缺点？
摩擦焊可以方便地连接同种或异种材料，包括金属、部分金属基复合材料、陶瓷及塑料。
由于其生产率高、质量好获得了广泛的工程应用，但焊接的对象主要是回转形零件，虽然也有其它形式的摩擦焊技术出现，以克服被焊工件几何形状的限制或提高生产率，如相位摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊等，但实际应用很少。搅拌摩擦焊主要优点如下：
(1)焊接接头热影响区显微组织变化小．残余应力比较低，焊接工件不易形；
(2)能一次宪成较长焊缝、大截面、不同位置的焊接．接头高：
(3)操作过程方便实现机械化、自动化，设备简单，能耗低，功效高：
(4)无需添加焊丝，焊铝合金时不需焊前除氧化膜，不需要保护气体，成本低；
(5)可焊热裂纹敏感的材料，适合异种材料焊接：
(6)焊接过程安全、无污染、无烟尘、无辐射等。搅拌摩擦焊缺点：焊接工件必须刚性固定，反面应有底板；焊接结束搅拌探头提出工件时，焊缝端头形成一个键孔，并且难以对焊缝进行修补：工具设计、过程参数和机械性能数据只在有限的合金范围内可得：在某种情况下，如特殊领域中要考虑腐蚀性能、残余应力和变形时，性能需进一步提高才可实际应用；对板材进行单道连接时，目前焊速不是很高：搅拌头的磨损消耗太快等．
搅拌摩擦焊的缺陷类型及形成原因？
1、表面沟槽
表面沟槽又称犁沟缺陷，它往往出现在焊缝的上表面，偏向于焊缝的前进边呈沟槽状。其原因是由于焊缝周围的热塑性金属流动不充分，焊缝的塑性金属无法充分填充搅拌针行进过程中留下的瞬时空腔，从而在焊缝靠近前进边的位置形成表面沟槽。
控制措施：增大轴肩直径，增大压力，降低焊接速度。
2、飞边毛刺
飞边毛刺出现在焊缝的外边缘，呈波浪形，返回边的飞边往往比前进边大。此种缺陷是由于旋转速度和焊接速度的匹配不当，在焊接过程中，下压量过大，会形成大量的飞边。
控制措施：优化焊接参数，减少下压量。
3.限制线精加工
表面起皮或起丝呈皮状或丝状出现在焊缝的表面。该缺陷的产生是大量的金属摩擦产热，积累于焊缝的表层金属，使得表层的局部金属达到熔化状态，在焊接过程中逐渐冷却呈皮状或丝状分布于焊缝表面。
控制措施：优化焊接参数，降低转速，提高焊速。
4、表面鼓皮
表面鼓皮通常在FSW焊后热处理之后出现，位于焊缝表面0.3mm以内的杂质鼓包。焊缝鼓包是由于焊缝表面氧化膜夹杂在热处理过程中由于温度的升高，杂质物分解膨胀造成。
控制措施：焊前将氧化膜或油污清理干净。
5、背部焊瘤
背部焊瘤表现为焊缝别不的金属向外凸出。形成的原因是由于搅拌针顶部与焊缝底部的间隙过小，或产品装配时，焊缝底部存在较大间隙，导致焊接过程中，搅拌针的轴向挤压力挤压底部的金属向焊缝底部凸出，呈现焊瘤状。
控制措施：保证被焊材料与工装良好贴合，保证间隙尽量小，稍微减小搅拌针的长度。
