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汽车领域摩擦焊正在兴起 激光焊还能得瑟多久?

2016-10-27 10:15
华静一
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  摩擦,听上去不是好事。要不,薛之谦为啥总爱说:希望世界和平?

  不过在科技领域,情况就不一样了。《诗经》里说:如切如磋,如琢如磨。说明古人就知道利用摩擦打造精美的玉器了。

  普京大帝也有名言:生活是由矛盾构成的,哪里没有矛盾了,哪里就将是一片荒芜。--听上去,战斗的民族是“无摩擦,不尽兴”啊,车聚君先汗一个。

  而在汽车领域,摩擦也能产生奇迹。一种叫摩擦焊的新工艺,正在逐渐兴起并有可能替代目前风头正健的激光焊。它没有烟尘、火花、辐射,让整个汽车制造过程更加安静、安全、环保。

  所以啊,与其通过有争议的电动车、能作弊的柴油车来达到环保,还不如来点实在的,在制造中多普及一下摩擦焊这种绿色技术。

  一、摩擦焊原理介绍

  为了应对材料、接头形式、焊接位置、截面大小等问题,摩擦焊呈现了多种形式,今天车聚君要给大家介(ān)绍(lì)的这种叫:搅拌摩擦焊。

  搅拌摩擦焊也称FSW (Friction Stir Welding),是美国焊接研究所在1991年发明的一种在机械力和摩擦热,共同作用下的新型固相连接技术。虽然这项技术起步较晚,但由于出色的环保以及焊接能力,迅速引起了各大厂家的关注。

  ▲相较于利用高电压、高电流瞬间获得巨大热量的焊接方法,这种采用摩擦生热的方法很是新颖。

  在搅拌摩擦焊接过程中,一个带有特殊轴肩和针凸的柱形搅拌头会旋转着缓慢插入被焊接工件中,通过剧烈的搅拌、摩擦以及压力作用,焊缝的金属材料发生塑性软化,当搅拌头旋转着向前移动时,热塑化的金属材料会从搅拌头前沿向后方转移,并在搅拌轴肩的作用下受到摩擦和锻压,最终得到精细的锻造组织接头。

  ▲它充分利用了摩擦生热的原理,而且通过加压的方式,防止受热后的金属材料发生严重变形,并将两块金属迅速地“粘接”在一起。巧妙的将加热加压方式组合在一起,为这个想法点赞。

  二、搅拌摩擦焊的几个特点

  初步了解原理后,问题来了——这种摩擦生热的焊接方式能给我们带来什么好处呢?总结下来有以下特点:

  ▎这种焊接实现了全位置的自动化,焊接过程不会产生烟尘、飞溅、紫外线及电磁辐射等污染,实现了焊接过程的环保化;

  ▲印象中车间里应该是各种高大上的机器人,光洁明亮。然鹅,走进车身车间我们往往会闻到一股刺鼻烟尘味,知道为什么工作人员会戴防尘口罩了吧?

  ▎不同于大多数焊接方法,摩擦焊的过程是在材料的塑性状态下实现的,这使得焊缝的一致性很高,没有热裂纹、夹杂、气孔等熔焊缺陷产生;

  ▲顶盖激光钎焊(熔焊的一种),我们总以为会像上图这样光洁顺滑,可现实经常会出现下图这样的气孔、锯齿边、飞溅情况。

  ▎正常情况下,摩擦焊不需要焊丝和保护气,焊接过程消耗少,焊缝残余应力低,基本没有变形,焊接接头的强度可以达到或者接近母材的强度,机械性能优异;

  ▎摩擦焊焊前不需要对铝合金氧化层做特殊处理,也不需要开破口,焊接过程中不需要填充材料和保护气,大大简化了焊接工序。

  ▲摩擦焊很好的体现了高效节能环保的理念,不同于传统焊接的火花四溅,这种焊接显得更冷静优雅。不谦虚的说,是一种最时尚的焊接方式。

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