搅拌摩擦焊工艺

搅拌摩擦焊工艺：

   搅拌摩擦焊是利用不同形状的搅拌头伸入到工件中的待焊区域，通过搅拌头在高速旋转时与工件之间产生的摩擦热使这一部分的金属处于塑性状态，并在搅拌头的压力作用下从前端向后端塑性流动，从而使两个工件压焊形成一个接头的方法。

    在搅拌摩擦焊过程中，金属不融化，焊接时温度较低，不存在熔焊时产生的缺陷，焊接过程无飞溅、无气孔、无烟尘、无需添丝和保护气体、因此，对于镁合金的焊接具有独特的优势。

    目前已实现了AM60、AZ31、az61、AZ91等镁合金的搅拌摩擦焊接，通过对搅拌头 旋转速度、倾角及插入速度和工件的行进速度等工艺参数的研究，发现在一个很宽的范围内，采用搅拌摩擦焊焊件均能得到令人满意的焊缝，焊缝上下表面光滑，几乎无变形，由于焊接过程中不仅有塑性流动过程，而且同时伴随着动态恢复和在结晶过程，所以焊缝组织由中心向外分为3个部分，熔核区、机械热影响区和热影响区，这几个区的特点如下：

1、熔核区：

    熔核区金属在搅拌头的作用下，温度较高，应变速率大，金属不断的发生动态在结晶，得到高位错密度的在结晶组织，晶粒为等轴晶，并且晶粒和位错分布均匀。

2、机械热影响区：

    机械热影响区内组织由于存在塑性流动的趋势而接近等轴晶。

3、热影响区：

    由于接头区晶粒得到了细化，所以接头的硬度等于或高于母材，接头强度达到母材的85%以上，有的与母材等强，在搅拌区内的细晶区强度甚至高于母材，接头的延展行同样由于晶粒的细化高于母材。

    有关研究发现，镁合金的搅拌摩擦焊可以获得无缺陷的焊接接头，显微组织于其他材料的搅拌摩擦焊接头相似，在搅拌区内为在结晶的等轴晶，焊接接头内设有残余应力存在，接头性能好，镁合金还不会因为时效析出沉淀相而使强度和其他粒学性能有大的损失，对于相同成分或不同成分的镁合金材料都可以通过搅拌摩擦焊来获得优异性能的接头。