攪拌摩擦焊是指利用高速焊具與工件之間的摩擦產生熱量,使焊接材料局部塑性。當焊具沿焊接界面向前移動時,塑性材料在焊具旋轉摩擦的影響下從焊具的前部流向后部,在焊具的擠壓下產生致密的固相焊縫。
常用術語解釋
(1)前行側(AdvancingSide,AS)和后退側(RetreatingSide,RS):以攪拌摩擦焊縫中心為邊界,焊縫分為兩側,由焊具的旋轉方向和前進方向決定。在焊縫的前側,焊具的旋轉方向與焊具的前進方向一致;但在焊縫的后退側,焊具的旋轉方向與焊具的前進方向相反。功能:有些材料向前流動,有些材料向后流動,這一側混合較大;但是后退側的材料只是向后流動,有些材料進入前方。焊具前上部的熔融金屬主要向下流動,焊具前下部的熔融金屬主要沿著焊具從后退側向前流動;焊具后部上層的熔融金屬有向前向上流動的趨勢,焊具周圍下端的熔融金屬向下向后流動。
(2)焊具或攪拌頭(WeldingTool):用于攪拌摩擦焊接的特殊焊接工具稱為攪拌摩擦焊具,簡稱焊具或攪拌頭。攪拌摩擦焊具由針頭制成。(Pin)和肩膀(Shoulder)組成,又稱攪拌針和軸肩。功能:軸肩-通過摩擦提供焊接區材料熔化所需的熱能。軸肩頂部形狀為凹形,可保證下部軟化材料在焊接過程中受到向內作用力和聚集,防止塑性材料從焊接區溢出,填充攪拌針后方形成的內壁,保證焊縫良好成形。攪拌針-除了通過摩擦提供焊接所需的部分熱量外,一般機械破壞待焊母材原有的對接面,使周圍區域攪拌強烈,導致對接面及其周圍材料充分混合,產生變形特性大的焊核,由小等軸晶粒組成。
(3)焊核區(WeldNuggetZone,WNZ):焊接中心部分稱為焊接區,在焊接工具的強攪拌摩擦作用下發生明顯的塑性變形和完全動態再結晶,產生小等軸晶粒的微觀組織。
(4)熱影響區(Thermal-MechanicallyAffectedZone,TMAZ):鄰近WNZ外圍區域為TMAZ,塑性變形和部分再結晶發生在焊具的熱影響下,產生由彎曲和拉長晶體組成的微觀組織。
(5)熱影響區(HeatAffectedZone,HAZ):TMAZ其他部分區域為HAZ,沒有焊具的機械攪拌,只有晶粒在摩擦熱的作用下生長,產生較厚的微觀組織。
以攪拌摩擦焊、精密機加、特種加工和表面技術等航空技術為基礎,向新能源汽車、儲能、電力、5G等領域的客戶,提供水冷板、電控箱體、電池托盤等水冷結構件和加熱片。