武漢三虹重工(圖)_攪拌摩擦焊流體設(shè)備焊接_攪拌摩擦焊

普通型連續(xù)驅(qū)動摩擦焊機概述

1.組成及要求

    普通型連續(xù)驅(qū)動摩擦焊機主要由主軸系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、機身、夾頭、檢測與控制系統(tǒng)以及輔助裝置等六部分組成。

a.主軸系統(tǒng)

    主要由主軸電動機、傳動帶、離合器、制動器、軸承和主軸等組成，主軸系統(tǒng)傳送焊接所需的功率，攪拌摩擦焊車體焊接，承受摩擦扭矩。

b.加壓系統(tǒng)

    主要包括加壓機構(gòu)和受力機構(gòu)。加壓機構(gòu)的核心是液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)分為夾緊油路、滑臺快進油路、滑臺工進油路、頂鍛保壓油路以及滑臺快退油路等五個部分。

    加緊油路主要通過對離合器的壓緊與松開完成主軸的起動、制動以及工件的夾緊、松開等任務(wù)。當(dāng)工件裝夾完成之后，滑臺快進；為了避免兩工件發(fā)生撞擊，當(dāng)接近到一定程度時，通過油路切換，攪拌摩擦焊，滑臺由快進轉(zhuǎn)變?yōu)楣みM；工件摩擦?xí)r，提供摩擦壓力；頂鍛回路用以調(diào)節(jié)頂鍛力和頂鍛速度的大小；當(dāng)頂鍛保壓結(jié)束后，又通過油路切換實現(xiàn)滑臺快退，達到原位后停止運動，一個循環(huán)結(jié)束。

受力機構(gòu)的作用是平衡軸向力（摩擦壓力、頂鍛力）和摩擦扭矩以及防止焊機變形，保持主軸系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的同軸度。軸向力的平衡可采用單拉桿或雙拉桿結(jié)構(gòu)，即以工件為中心、在機身中心位置設(shè)置單拉桿或以工件為中心、對稱設(shè)置雙拉桿；扭矩的平衡常用裝在機身上的導(dǎo)軌來實現(xiàn)。

c.機身

機身一般為臥式，少數(shù)為立式。為防止變形和振動，它應(yīng)有足夠的強度和剛度。主軸箱、導(dǎo)軌、拉桿、夾頭都裝在機身上。

d.夾頭

夾頭分為旋轉(zhuǎn)和移動（固定）兩種。旋轉(zhuǎn)夾頭又有自定心彈簧夾頭和三爪夾頭之分，彈簧夾頭適宜于直徑變化不大的工件，三爪夾頭適宜于直徑變化較大的工件。移動夾頭大多為液夾臺虎鉗，其中簡單型的則適于直徑變化不大的工件，自動定心型的則適宜于直徑變化較大的工件。為了使夾持牢靠，不出現(xiàn)打滑旋轉(zhuǎn)、后退、振動等，夾頭與工件的接觸部分硬度要高、耐磨性要好。

e.檢測與控制系統(tǒng)

參數(shù)檢測主要涉及時間（摩擦?xí)r間、制動時間、頂鍛上升時間、頂鍛維持時間）、加熱功率、壓力（摩擦壓力——含一次壓力和二次壓力、頂鍛力）、變形量、扭矩、轉(zhuǎn)速、溫度、特別信號（如摩擦開始時刻、功率峰值以及所對應(yīng)的時刻）等。

控制系統(tǒng)包括程序控制和焊接參數(shù)控制。程序控制用來完成上料、夾緊、滑臺快進、滑臺工進、主軸旋轉(zhuǎn)、摩擦加熱、離合器松開、制動頂鍛保證、切除飛邊、滑臺后退、工件退出等順序動作及其連鎖保護等，焊接參數(shù)控制則根據(jù)方案進行相應(yīng)的諸如時間控制、功率峰值控制、變形量控制、溫度控制、變參數(shù)復(fù)合控制等。

f.輔助裝置

主要包括自動送料、卸料、以及自動切除飛邊裝置等。

另外有學(xué)者提出在金屬和陶瓷基體中出現(xiàn)的一定數(shù)量的液相組織會顯著改變了材料的塑變性能 ，攪拌摩擦焊銅鋁焊接，并且是材料在大應(yīng)變條件下所具有的超塑能力的關(guān)鍵因素。 這樣的建議更加新穎 ，因為以前還沒有公開發(fā)表的與材料超塑性能有關(guān)的金屬液相形成的金相證明。 基于這樣建議 ，可以認為攪拌摩擦焊過程中出現(xiàn)的初始熔化現(xiàn)象 ，可能是在任何焊接參數(shù)條件下 ，Al2024 和 Al7075 鋁合金材料在攪拌摩擦焊過程中呈現(xiàn)的一種本質(zhì)特性。