摩擦焊是以機(jī)械能為能源的固相焊接。它是利用兩表面間機(jī)械摩擦所產(chǎn)生的熱來實(shí)現(xiàn)金屬的連接的。摩擦焊的熱量集中在接合面處,因此熱影響區(qū)窄。兩表面間須施加壓力,多數(shù)情況是在加熱終止時(shí)增大壓力,使熱態(tài)金屬受頂鍛而結(jié)合,一般結(jié)合面并不熔化。摩擦焊生產(chǎn)率較高,原理上幾乎所有能進(jìn)行熱鍛的金屬都能摩擦焊接。摩擦焊還可以用于異種金屬的焊接。要適用于橫斷面為圓形的最大直徑為100mm的工件。
哈爾濱摩擦焊機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)焊接質(zhì)量穩(wěn)定,焊件尺寸精度高,接頭廢品率低于電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊。
(2)焊接生產(chǎn)率高,比閃光對(duì)焊高5~6倍。
(3)適于焊接異種金屬,如碳素鋼、低合金鋼與不銹鋼、高速鋼之間的連接,銅-不銹鋼、銅-鋁、鋁-鋼、鋼-鋯等之間連接。
(4)加工費(fèi)用低,省電,焊件無需特殊清理。
(5)易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化,操作簡(jiǎn)單,焊接工作場(chǎng)地?zé)o火花,弧光及有害氣體。
摩擦焊機(jī)的焊接頭質(zhì)量控制接頭形式和焊接參數(shù)確定后,接頭質(zhì)量主要取決于焊接參數(shù)的穩(wěn)定。對(duì)連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊機(jī)的接頭質(zhì)量可通過下列焊接參數(shù)予以控制:
1)Mt控制?;谀芰靠刂圃瓌t,可示意于圖2-47。從功率達(dá)到最大值的t0時(shí)刻起計(jì)算摩擦熱量,在熱量達(dá)到Q0時(shí)的ta時(shí)刻停止加熱而進(jìn)入頂鍛階段。摩擦熱量的控制可通過摩擦轉(zhuǎn)矩M對(duì)摩擦?xí)r間t的積分運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)。
功率峰值控制。基于摩擦加熱功率峰值到穩(wěn)定值之間相應(yīng)時(shí)間基本不變的原則,主要應(yīng)用于碳鋼和低合金鋼的強(qiáng)規(guī)范焊接。實(shí)際上由于多種因素都會(huì)背離上述原則,故此類控制的有效性有限。
2)變形量控制。為克服因焊件表面狀態(tài)和其他參數(shù)變化帶來的不利影響,還可同時(shí)對(duì)摩擦?xí)r間進(jìn)行控制。
3)溫度控制。哈爾濱摩擦焊機(jī)主要通過對(duì)焊件表面溫度的非接觸測(cè)量進(jìn)行監(jiān)控。
4)變參數(shù)復(fù)合控制。主要用于大斷面焊件的焊接,其核心是在不同階段采用不同控制方式。如在一級(jí)摩擦階段同時(shí)進(jìn)行時(shí)間控制和壓力控制、在二級(jí)摩擦階段同時(shí)進(jìn)行變形量和變形速度控制,在頂鍛階段同時(shí)進(jìn)行時(shí)間控制和壓力控制等。