搅拌摩擦焊 研究现状_搅拌摩擦焊发展史

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搅拌摩擦焊技术在国内外的发展状况

搅拌摩擦焊的技术特点是焊接金属不熔化，焊缝为锻造的细晶组织，并且作业环境不受限，适合于大型结构的焊接，同时工艺参数少、参数裕度大，焊接质量稳定，是一项高效、低成本、环保的固相焊接新技术。

正是由于搅拌摩擦焊所具有的这些技术特色和优点，这项技术被称之为焊接技术的一场革命，也使得这项技术从发明至今的短短十几年内，得到了其它焊接方法从未有过的快速发展，尤其是在国外，搅拌摩擦焊技术发展和工业应用的速度之快令人瞠目结舌。首先表现在搅拌摩擦焊应用的材料上，除了各种铝合金、镁合金和铜合金以外、钛、钢甚至高温合金等高熔点高热强金属材料的搅拌摩擦焊技术研究甚至工业应用也已经开始。当前，搅拌摩擦焊单道一次焊透铝板的能力为最厚100mm、最薄0.5mm，焊接铜板最厚达50mm，焊钛合金最厚达25mm。从焊接方法的发展来看，搅拌摩擦焊已从最初的一体式搅拌头焊接方法发展衍生出了分体搅拌头（可回抽搅拌头，固定轴肩搅拌头）式搅拌摩擦焊、双焊接头（同面共主轴反向旋转，双面双主轴）搅拌摩擦焊、双轴肩搅拌摩擦焊、高转速搅拌摩擦焊以及搅拌摩擦点焊等。由于搅拌摩擦焊是通过搅拌工具施加的运动和作用力使被焊材料形成焊缝的，焊接过程中的作用力很大，因此焊接设备本身刚性一般都很大、很笨重。但国外搅拌摩擦焊设备已从最初的类铣床结构发展出了动龙门动横梁多轴联动搅拌摩擦焊设备、机器人搅拌摩擦焊设备、移动式搅拌摩擦焊设备甚至便携式搅拌摩擦焊设备。焊接设备的发展，也使搅拌摩擦焊的适用对象从简单规则形状焊缝发展到了空间曲线焊缝的焊接和外场的维修补焊。最后，从工业应用来看，搅拌摩擦焊已在先进国家的航空、航天、兵器、电力电子、石油化工、船舶、轨道交通、汽车等制造领域得到了大量应用，应用部位已从非承力、次承力结构发展到关键承力结构上，搅拌摩擦焊在国外铝、镁等轻合金结构制造上正在成为主导甚至必选的制造技术手段。

（相对于国外先进工业国家的工业基础和技术实力，虽然搅拌摩擦焊这项专利技术是英国焊接研究所1991年发明的，但我国早在1996年就已开始这项焊接技术的研究，并且在近十年来取得了飞速的发展和技术进步。）至今我国已有近40家科研院所、高校和生产企业从事搅拌摩擦焊技术研究和工程化应用，取得了显著的技术突破和成果。典型实例包括搅拌摩擦焊制造的东风系列导弹、航天运载火箭、铝合金高速船舶等已成功发射或试航，北京赛福斯特技术有限公司等单位已经采用搅拌摩擦焊批量生产电力电子行业的散热器、船用大型铝合金带筋壁板、铝合金云爆弹等。当前，针对大型飞机、新型军用飞机、大型运载火箭、高速列车的搅拌摩擦焊技术应用研究也已经开始。随着搅拌摩擦焊技术研究和工程应用在我国如火如荼地展开，相信在不远的将来，这项革命性的焊接技术一定会在我国工业制造领域绽放异彩、建造奇勋。