基本信息

摩擦焊接

把要對接的兩個熱塑性塑料制品的待接表面相互接觸旋轉，而使其相繼發生摩擦生熱，接合面受熱熔化，以致在壓力下結為整體的一種焊接法。

摩擦焊接不僅可用于塑料制品焊接，還可以用于鋼－鋼，鋼－鋁，銅－鋁等不同表面的焊接，而這些是普通焊接很難做到的。摩擦焊接速度很快，每個工件只需要幾秒，而普通焊接需要數倍的時間。而且摩擦焊接不產生電焊煙塵和錳、鎳等對人體有害的職業病危害因素。摩擦焊接的強度也很大，有時甚至比材料本身的強度還要大，也就是當外力用力拉扯時，首先斷裂的是沒有焊接的材料本身而不是焊接點。

摩擦焊接的起源可追溯到公元1891年，當時美國批準了這種焊接方法的第一個專利。該專利是利用摩擦熱來連接鋼纜。隨后德國、英國、前蘇聯、日本等國家先后開展了摩擦焊接的生產與應用。我國早在1957年就通過封閉加壓原理實驗成功了鋁－銅摩擦焊。經過50多年的發展，摩擦焊接以其優質、精密、高效、節能的特色，在航空、航天、核能、海洋開發等高技術領域及電力、機械制造、石油鉆探、汽車制造等產業部門都得到了廣泛的應用。

工作原理

摩擦焊接是一種鍛造焊接過程。在壓力作用下，兩個管件表面之間發生摩擦，摩擦力產生熱量形成焊縫。兩個表面之間的相對運動或摩擦要持續進行，直到產生足夠的熱量為止。之后，停止摩擦，兩部分便在足夠的作用力下鍛接在一起，形成焊縫。在大多數應用場合下，都是對管件圓周或圓柱狀零部件進行焊接，相對運動容易產生摩擦。有兩種不同的摩擦焊接方式，其不同點是將能量傳入該系統的途徑不同：有連續驅動方式，或利用儲存的慣性能量進行方式。

傳統的摩擦焊方法的不足之處是，對不能旋轉的零部件不能夠實施焊接。管體可能有18m那么長，為了使摩擦焊接法能夠用于管道焊接，開發出一種新的改型。這種新的改型與傳統的摩擦焊接方法的主要區別是：在剛性圓環形成過程中，采用不同的填充材料。焊接圓環被放置在兩根管子之間，在軸向壓力下旋轉焊接圓環，即可產生所需要的摩擦力和與之相關的熱量。當兩部分組件相互接觸時，在旋轉的焊接圓環與兩根管子之間的摩擦便可使接觸區的溫度升高，直至達到相互鍛接的溫度為止。在此瞬間，焊接環的旋轉很快停止，軸向壓力隨之升高到最終的鍛接壓力。鍛接壓力可借助爆炸力（液動或氣動）來施加。

焊接過程

摩擦焊接過程包括四個階段

1、將焊接工件近焊接環；

2、使焊接工件與填充環接觸，并使焊接環開始旋轉；

3、軸向壓力開始上升，從而使溫度升高，直至達到鍛造溫度；

4、焊接環停止旋轉并施以最后的鍛造力。

第二個階段為干摩擦階段，此時使焊接組件在最初的低壓下開始接觸，以清理端面，使之達到預熱程度，并在第三個階段開始之前減小摩擦系數。本階段需要持續一段時間。因為此時摩擦系數頗大，故需頗大的功率來旋轉焊接圓環。

第三階段壓力開始升高，焊接組件之間的摩擦加大。施焊材料變得脆弱并呈現 - 流淌 - 狀態，即形成 - 燒化 - 的現象。材料的 - 熔化 - 使污物從焊縫界面上清除掉。，當預先設置的短管到達限定的位置時，本階段的工作結束，旋轉應盡可能快的停止。

第四個階段即最后一個階段，壓力會上升到足以使焊接組件達到能鍛接在一起的程度。由于沒有熱輸入，該階段可對接合件進行附加的機械加工，以促進顯微組織的進一步精細化?？山柚?/span>液壓缸或氣動錘沖擊管端的方式施加鍛造壓力。本階段一旦結束，焊接過程便宣告完成，便可將焊接工件立即拆卸。

優點

摩擦焊接是一種全自動焊接過程。一旦確定了正確的焊接參數，技工即可操縱焊機工作。其優點可概括如下：

1、快速、靈活；

2、焊接過程穩定并且可復驗；

3、焊接質量優異，不必依賴熟練焊工；

4、可將準備工作量降到最低；

5、無需焊劑或保護氣體；

6、對環境有利，不會產生焊接煙氣或其它氣體。