搅拌摩擦焊的技术优势 1.焊接为固相焊接过程，焊缝力学性能高：无气孔、无合金元素烧损、无热裂纹；接头强度超过大多数熔化焊接头，并且接头的性能一致性良好。 2.焊接过程简单：搅拌摩擦焊类似于完全的机械加工过程，无需焊接准备过程，设备维护简单。并且是完全自动化操作；无需焊接保护气和填丝；对焊接装配和焊前清理要求不高，可在任意位置施焊。 3.不会污染环境：没有弧光、烟尘和飞溅物危害；无紫外线和电磁辐射危害；较低的能量消耗；无噪音，加工过程几乎完全在安静状态下进行。 4.不易变形，焊材变形只是传统熔化焊的十二分之一。 搅拌摩擦焊的插入实验 “插入试验”的数字化模拟要求输入的参数为 :搅拌头的旋转速度、插入速率、输入功率和搅拌头附近形成的塑化区域的大小 ;典型的计算输出包括试验材料和搅拌头的温度分布曲线 ,搅拌头内的瞬时温度 ,旋转搅拌头的临近区域的适时温度 ,速度分布曲线和材料的粘性。与 Al6061 - T6 铝合金母材凝固温度相对应的旋转搅拌头外圆半径位置所得到的计算峰值温度为580 ℃。 图 2 示出了“插入试验”中 Al6061 铝合金得到的搅拌头的旋转速度和材料相对粘性值的关系 ,当旋转速度从 900 r/ min 增加到 1 500 r/ min 时 ,材料的相对粘性值在减小 ;这证明了材料粘性和剪切率的相关。 图 3 中的结果也与流体机理相符合 ,即当旋转的圆柱体在静止圆柱体中向对运动时会产生流变[4 ] 。 搅拌摩擦焊速度和连续性对整体的影响 一般认为满意的搅拌摩擦焊决定于搅拌头移动方向前面塑化区域的建立和连续再生 ,以及旋转搅拌头经过焊接工件表面时对塑化材料的挤压、锻造作用[4 ] ,在实际搅拌摩擦焊过程中 ,材料的初始熔化可能会阻碍搅拌热的产生以及旋转移动的搅拌头周围塑化区域的形成。 因此 ,搅拌摩擦焊过程中 ,材料初始熔化引起的搅拌头的暂时滑移 ,可以用来解释为什么在 Al2024 和 Al7075 铝合金材料的搅拌摩擦焊过程中 ,实际得到的焊接速度远远低于 Al6061 等铝合金的焊接速度。