鋁合金攪拌摩擦焊加工(FSW)是一種固態連接工藝,使用非消耗性工具連接兩個面對面的工件,而不熔化工件材料。旋轉的工具和工件材料之間的摩擦產生熱量,導致FSW工具附近出現軟化區域。當工具沿著連接線移動時,它機械地混合兩塊金屬,并通過工具施加的機械壓力來鍛造熱的和軟化的金屬,這很像連接粘土或面團。它主要用于鍛造或擠壓鋁,特別是用于需要極高焊接強度的結構。密封筒攪拌摩擦焊加工能夠連接鋁合金、銅合金、鈦合金、低碳鋼、不銹鋼和鎂合金。最近,它被成功地應用于聚合物的焊接。此外,異種金屬的連接,如鋁與鎂合金的連接,最近也通過FSW實現了。FSW的應用可以在現代造船業、火車和航空航天業中找到。
它是在1991年12月由英國焊接研究所(TWI)發明并通過實驗證明的。
銅合金攪拌摩擦焊加工是用一個旋轉的圓柱形工具進行的,該工具具有直徑小于肩部直徑的異型針(也稱為探針)。在焊接過程中,工具被送入兩個夾緊的工件之間的對接處,直到探針刺入工件,肩部接觸到工件的表面。探頭略短于所需的焊接深度,工具肩部騎在工件表面的頂部。短暫的停留時間后,工具以預先設定的焊接速度沿連接線向前移動。
耐磨的工具和工件之間會產生摩擦熱。這種熱量,加上機械混合過程產生的熱量和材料內部的絕熱,使攪拌后的材料軟化而不融化。當工具向前移動時,探針上的特殊輪廓迫使塑化的材料從前端面向后方移動,在那里,高的力量有助于焊縫的鍛造鞏固。
這種工具在可塑化的管狀金屬軸中沿焊縫線穿越的過程導致了嚴重的固態變形,涉及到基礎材料的動態再結晶。
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。