攪拌摩擦焊的原理為把一個高速旋轉的攪拌工具插入待焊金屬之間,并使攪拌工具以一定速度向前運動(通常,攪拌頭相對于焊縫垂線偏向回轉側2.5°~5°),通過軸肩及攪拌針的旋轉使被焊金屬加熱到塑性狀態(焊接時溫度低于熔點,約為熔點的80%),而攪拌工具向前移動,擠壓、攪拌塑性材料,使塑性材料形成一個穩定的流場,在攪拌頭移過的部位,隨著攪拌工具的移動,溫度逐漸冷卻凝固形成焊縫。 其工作原理如圖所示。
1、攪拌摩擦焊接技術特點:
1)無熱裂紋、無夾雜無氣孔等缺陷
2)利用自動化機械設備焊接,一鍵啟動
3)無需對待焊產品進行特殊處理
4)綠色焊接,無煙塵飛濺等缺陷
5)焊接變形小,焊縫性能接近母材

單板的對接焊縫(1-50mm);
多層板和板的對接焊縫;
搭接焊縫、“T”型焊縫和角焊縫;
筒體的縱向、環向焊縫;
鋁合金擠壓、空心型材焊接;
空間曲線、曲面焊接。
4、攪拌摩擦焊接焊接方式:
焊接方式 焊接厚度 焊接材料 備注
焊縫 1-50mm 鋁合金、鎂合金
2-30mm 銅合金
雙軸肩 2.5-30mm 鋁合金、鎂合金
可回抽焊接 1-40mm 鋁合金、鎂合金
靜軸肩焊接 1-50mm 鋁合金、鎂合金
靜軸肩焊:軸肩與攪拌針分開。焊接時,攪拌針單獨轉動,軸肩在待焊材料表面發生相對滑動。與傳統的攪拌摩擦焊接工藝相比,靜軸肩攪拌摩擦焊可以減低焊接時的熱輸入,獲得厚度方向上的均勻熱梯度,進而改善接頭的表面質量。靜軸肩攪拌摩擦工藝適用于鋁合金厚板、鈦合金等熱傳導率較低的材料的焊接。
雙軸肩焊:作為一種新型的攪拌摩擦焊接方式,是對傳統攪拌摩擦焊接技術的一種補充。雙軸肩自支撐技術可以同時對工件的上表面和下表面進行焊接,從根本上消除了未焊透或根部缺陷等問題。
可回抽焊:是在攪拌摩擦焊的焊縫末尾,使攪拌針逐漸回抽,實現焊縫“無匙孔”攪拌摩擦焊接,是傳統攪拌摩擦焊接方式一種有效補充。
點焊:是在攪拌摩擦焊基礎上發展起來的一種新型焊接技術。同傳統的單點連接方法(電阻點焊、鉚接等)相比,攪拌摩擦點焊不需要大功率電源和冷卻裝置,不需附加材料,具有能耗小、成本低、節材減重等優點。