Arbejdsprincippet og anvendelsesområder for friktionssvejsning

Ved mekaniske fremstillingsoperationer er det almindeligt, at emnernes metaloverflader klæber og svejses sammen på grund af varme, der genereres af friktion, såsom ved drejning af emner på værktøjsmaskiner. Gennem analysen af ​​disse adhæsions- og svejsefænomener kan essensen af ​​friktionssvejsning forstås. Friktionssvejsning er en svejsemetode, der udnytter friktionsvarmen og plastisk deformationsvarme, der genereres af friktionen af ​​emnets kontaktflade til at hæve temperaturen nær grænsefladen til et temperaturområde tæt på men under smeltepunktet, hvilket får emnet til at gennemgå plastisk deformation og strømme under tryk. Dette opnås gennem diffusion og omkrystallisation af grænseflademolekyler.

Der er mange metoder til friktionssvejsning, og baseret på bane for friktionsvirkning og proceskarakteristika omfatter de almindelige i den faktiske produktion kontinuerlig drevfriktionssvejsning, energilagringsfriktionssvejsning, fasekontrolfriktionssvejsning, inertifriktionssvejsning, sporfriktionssvejsning og omrøringsfriktionssvejsning. Blandt dem er kontinuert drivfriktionssvejsning, fasestyringsfriktionssvejsning, inertifriktionssvejsning og skinnefriktionssvejsning afhængig af den relative friktionsbevægelse mellem svejsede dele for at generere varmeenergi, som tilsammen omtales som traditionel friktionssvejsning. Friktionsomrøringssvejsning, indlejret friktionssvejsning, tredjelegemefriktionssvejsning og friktionsoverlejringssvejsning er svejseprocesser, der er afhængige af den varme, der genereres af den relative friktionsbevægelse mellem omrørerhovedet og emnet.

Friktionssvejseprocessen kan groft opdeles i fire trin:

1. Omdannelsen af ​​mekanisk friktionsenergi til termisk energi;

2. Plastikdeformation af materialer;

3. Smedetryk under termoplastiske forhold;

4. Konklusion af intermolekylær diffusionsrekrystallisationssvejsning.

Sammenlignet med traditionel svejsning har friktionssvejsning lavere temperatur og energiforbrug, med et elektrisk energiforbrug så lavt som 20 % af traditionel svejsning. Både de samme og forskellige metaller kan effektivt svejses. Og svejsenøjagtigheden er høj. Den maksimale fejl i den samlede længde af forbrændingskammeret i dieselmotorer fremstillet ved friktionssvejsning er ± 0,1 millimeter. Stabil svejsekvalitet og høj styrke kan i høj grad forlænge produktets levetid. Svejseprocessen er ikke egnet til svejsetilbehør og er ren, hygiejnisk og forureningsfri. Samtidig er den varmepåvirkede zone lille, svejsehastigheden er hurtig, og procestemperaturen er lavere end smeltetemperaturen, hvilket effektivt reducerer størkningsfejl. I modsætning til traditionel buesvejsning udgør friktionssvejsning ingen farer såsom gnister, lysbuelys eller skadelige gasser, hvilket gør det mere befordrende for miljøbeskyttelse og sikkerhed.

Med sine højkvalitets, effektive, energibesparende og forureningsfri tekniske egenskaber er friktionssvejsning i stigende grad blevet anvendt inden for områder som rumfart, nukleare energikøretøjer og mekanisk fremstilling. Det har fået stor opmærksomhed fra industrialiserede lande og har investeret en stor mængde midler i teknologiudvikling og anvendelse. Det er en udbredt opfattelse, at friktionssvejsning er en pålidelig, reproducerbar og pålidelig svejseteknologi.

Med den fremragende svejseydelse ved friktionssvejsning kan denne teknologi også effektivt fuldføre forskellige reparationsoperationer, såsom revner af vigtige strukturelle komponenter, pladehulspositionsfejl, støbefejl, bratkøling af revner og andre problemer. Friktionspropreparationssvejsning er en solid-state svejseproces med hurtig svejsehastighed, lille varmepåvirket zone og reparationsstyrke, der når over 90% af kroppens styrke. Reparationsprocessen er fuldautomatisk, pålidelig i kvalitet, og de svejsede dele opfylder høje standardbrugskrav, hvilket reducerer de økonomiske og tidsplanmæssige tab af materiale og deleskrotning.