線性摩擦焊接技術研究進展與展望

徐志慶

青島安裝建設股份有限公司 山東 青島 266042

引言：線性摩擦焊接相較于傳統焊接技術而言,該技術更環?？煽?焊接質量優異,特別就是摩擦焊技術比較低,可靠性強,特別是焊縫鍛造組織缺陷也比較的少一些,同時對于一部分方形等都可以很好的克服慣性摩擦,提高焊接質量、水平,另外,該技術是目前解決大型航空發動機整體葉盤焊接難題的主要技術之一。另外,英國在關于線性摩擦焊接技術方面,也取得比較大的成就,并不單單只是應用于航空發動機焊接方面,同時也應用于類似于高精度金屬與塑料焊接之中,可提高焊接質量。

一、線性摩擦焊接技術優勢

(一)焊接效率較高,材料損耗相對較小。線性摩擦焊接技術是在傳統焊接技術基礎上,進行創新后而研發出來的新焊接技術,該技術最大的特點便是加工效率比較高,材料的損耗相對的又相對較小,即制造成本相對的比較低廉[1]。主要還是因為線性摩擦焊接技術優化了焊接技術。這也使得該技術可以節省很多的金屬生產材料,可大大的提高金屬的焊接利用效率,人參與其中的因素,相對的還是比較少,所以可以完全保證焊接質量與效率,同時參數控制也比較的靈活、簡單。

諸如：焊接時候可以人為的進行調整,可以設置焊接壓力、焊接時間、焊接頻率等,所以,該焊接技術的可靠性還是比較高一些的,使焊接技術大幅的減少了,明顯的提高了焊接效率。

(二)焊接質量比較高,不容易出現脆化現象。由于線性摩擦焊接技術是采用了自動化焊接技術,使該技術在焊接的過程中不受人為因素影響,故采用該技術來進行焊接可明顯的提高焊接技術,同時焊接的過程中不會引起融化、凝固等常見的焊接缺陷的出現,不會出現脆化的情況出現。這主要還是因為加熱時間相對比較短暫,熱區也比較的狹窄,使材料組織表面不會出現太明顯的粗化的情況出現。在焊接類似于各種鋁材料或者是鈦合金材料的時候,也更顯示出該焊接技術獨一無二的優越性[2]。

二、線性摩擦原理與接頭阻止特點

上世紀六十年代伊始,英國就已經開始著手于線性摩擦焊接技術的研究,其中,Jack Searle在經過研究后就提出了關于采用創新性的非圓形焊接技術方案,該原理一經提出便受到很多技術研究人員高度關注。當然,在那個時期里,該技術還處于停滯階段,處于研究階段,直到上世紀八十年代中期,經過多位技術研究人員努力之后非圓形件摩擦焊原理才最終付諸于實踐之中,使得該技術能夠廣泛的應用于不同的領域當中。該技術的振動部分其實就是整個焊接機的核心部分,主要是根據了震動實現所選取的激勵方法。目前,線性摩擦技術大致上可分為液壓式、機械式、電磁式。具體特點如下：

(一)液壓式線性摩擦焊接技術。這種液壓式線性摩擦焊接技術應用原理比較簡單,主要還是利用伺服閥為移動夾具油缸兩側提供液壓油,這便使得工件兩邊來回往返的進行運動,還有就是軸向加壓頂鍛。這種技術最大的難點就是工件運動過程中會長不小的熱量,于是就會導致材質出現膨脹,繼而導致焊接參數發生改變,這就會直接影響到焊接質量,不能令人所滿意。

(二)機械式線性摩擦焊接技術。機械式線性摩擦焊機是一種特殊的焊接機,與傳統焊接機對比最大不同是該焊接機主要利用旋轉式電機來進行工作,再加上將旋轉式轉換為往復式運動機構,內部構造比較簡單,目前歐美一部分國家已經將該技術運用到航空發動機核心部件焊接之中。

(三)電磁式線性摩擦焊接技術。電磁式線性摩擦技術屬于一種開放式焊接夾具及往復運動,主要是利用其內部的軸向液壓系統進行加壓,然后完成相關的焊接。該摩擦焊接技術最大的優點在于可以很好的控制技術參數,提高焊接平穩性、流暢度。但是,這種焊接技術依舊還是有著其自身缺點,最大不足便是依靠電磁鐵驅動焊接運動,往往存在力度不足問題。所以,這也使得該焊接機比較局限于塑料等一些導熱性相對比較差的材料,如果導熱性要求較高的材料,就不適合采用該焊接技術?；诖?焊接技術人員在焊接的過程中應多采取一些方法來做好各項測試工作,同時開展試驗之前應加強對材料的了解,如：了解材料的導熱性等。

三、線性摩擦焊接技術發展趨勢

從上介紹分析可知,線性摩擦焊接技術目前已經廣泛的應用各個不同領域當中,對不同生產領域都具有很重要的促進作用,由于我國在這一方面的技術研究總體起步較晚。所以,一直都落后于歐美發達國家。后來,在我國眾多技術專家大力研究下該技術還是取得了很大突破,目前我國已經將線性摩擦焊接技術應用于多個不同的領域當中。在今后的五年至十年時間,線性摩擦焊接將在建筑施工領域還將會得到更進一步的推廣,尤其是未來的線性摩擦焊接技術會相比以往更加的先進,主要體現在技術更成熟,可提高焊接效率,降低各項焊接成本,環保性更強,必將推進各個行業生產,尤其是建筑行業的建設與發展。