什么是攪拌摩擦焊?
一截鉆頭邊旋轉邊插入兩塊鋼板的縫隙之間,摩擦過程中鋼屑像奶油一樣慢慢擠出,然后鉆頭前進,在密集的紋路中將鋼材焊接到一起,如果速度快的話,還能看到鉆頭因溫度過高變得通紅的畫面。
那么攪拌摩擦焊具體如何焊接的?有什么原理呢?
其實從焊接過程中就可以看出,攪拌摩擦焊主要利用高速旋轉的攪拌頭與工件端面相互運動,相互摩擦,以此產生熱量,使工件融合在一起完成焊接,從微觀層面來說,由于攪拌那摩擦焊可以將不同工件的分子充分混合在一起,于是具有比傳統熔焊更高的接頭強度,并且產生的缺陷小、變形小,整體質量都更好,所以1991年,英國焊接研究所發明了攪拌摩擦焊,1999年波音就將它應用在了德爾塔火箭的制造上,例如美國在1999年8月17日成功發射的Delta ll火箭它的中間艙段連接采用的就是攪拌摩擦焊技術,該技術使助推段的焊接接頭強度提高了30%-50%,制造成本下降60%,制造周期則是從23天縮減到6天,優點十分明顯,那么如此厲害的焊接技術連火箭都在用,為什么飛機卻沒見用過呢?關鍵原因就在于飛機蒙皮的特殊性,對于同一種材料來說,越薄越不容易焊接,而飛機蒙皮厚度一般只有2毫米左右,稍有差池就會發生變形更別說大部分飛機采用的還是焊接性能極差的鋁合金,雖然現在有的飛機選擇用復合材料制作蒙皮,但這樣的材料其實更難焊接,最后飛機在高空飛行時發動機高速運轉會產生振動,并帶動整個機身共振,周圍的氣流更是會對蒙皮形成一定的壓力,如果采用焊接,飛機這樣的運動特性很快就會使蒙皮焊接的接縫處出現應力疲勞,之后一旦萌生細小的裂紋它就會順著焊縫逐漸擴大,這放在飛機身上,可以說是個致命的危害,所以在現實生活中,飛機的部件,例如蒙皮連接時,更多是采用鉚接的形式。
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