摩擦焊實驗裝置

㈠ 攪拌摩擦焊的發展歷史

攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding，簡稱FSW)是英國焊接研究所(The Welding Institute)於1991年發明的專利焊接技術。攪拌摩擦焊除了具有普通摩擦焊技術的優點外，還可以進行多種接頭形式和不同焊接位置的連接。挪威已建立了世界上第一個攪拌摩擦焊商業設備，可焊接厚3—15mm、尺寸6×16的Al船板；1998年美國波音公司的空間和防禦實驗室引進了攪拌摩擦焊技術，用於焊接某些火箭部件；麥道公司也把這種技術用於製造Delta運載火箭的推進劑貯箱。下面主要介紹攪拌摩擦焊的方法、過程、特點以及攪拌摩擦焊在中國的發展現狀。

㈡ 摩擦焊接技術的特點有哪些什麼是摩擦焊

摩擦焊接技術的特點
⑴固態焊接
摩擦焊接過程中，被焊材料通常不熔化，仍處於固相狀態，焊合區金屬為鍛造組織(圖5-4)。與熔化焊接相比，在焊接接頭的形成機制和性能方面，存在著顯著區別。首先，摩擦焊接頭不產生與熔化和凝固冶金有關的一些焊接缺陷和焊接脆化現象，如粗大的柱狀晶、偏析、夾雜、裂紋和氣孔等；其次，軸向壓力和扭矩共同作用於摩擦焊接表面及其近區，產生了一些力學冶金效應，如晶粒細化、組織緻密、夾雜物彌散分布，以及摩擦焊接表面的「自清理」作用等；再者，摩擦焊接時間短，熱影響區窄，熱影響區組織無明顯粗化。上述三方面均有利於獲得與母材等強的焊接接頭。這一特點是決定摩擦焊接頭具有優異性能的關鍵因素。
⑵廣泛的工藝適應性
上述特點亦決定了摩擦焊接對被焊材料具有廣泛的工藝適應性。除傳統的金屬材料外，還可焊接粉未合金、復合材料、功能材料、難熔材料等新型材料，並且特別適合於異種材料，如鋁—銅、銅—鋼、高速鋼—碳鋼、高溫合金—碳鋼等的焊接，甚至陶瓷—金屬、硬質合金—碳鋼、鎢銅粉末合金—銅等性能差異非常大的異種材料亦可採用摩擦焊接方法連接。因此，為了降低結構成本或充分發揮不同材料各自性能優勢而採用異種材料結構時，摩擦焊接是解決連接問題的優選途徑之一。對某些新材料，如高性能航空發動機轉子部件採用的U700高鋁高鈦鎳基合金和飛機起落架採用的AISI4340(300M)超高強鋼等，由於合金元素含量較高，採用熔化焊接可能在焊接或焊後熱處理過程中產生裂紋，熔焊焊接性較差，而摩擦焊接已被確認為是焊接這類材料最可靠的焊接方法。
摩擦焊接還具有廣泛的結構尺寸和接頭形式適應性。現有的摩擦焊機可以焊接截面積為1~161 000 mm2的中碳鋼工件。可用於管對管、棒對棒、棒對管、棒(管)對板的焊接，也可將管和棒焊接到底盤及突出部位，在任何位置都可以實現准確定位。
⑶焊接過程可靠性高
摩擦焊接過程完全由焊接設備控制，人為因素影響很小。焊接過程中所需控制的焊接參數較少，只有壓力、時間、速度和位移。特別對國外廣泛採用的慣性摩擦焊接，當飛輪轉速被設定時，實際上只需控制軸向壓力一個參數，易於實現焊接過程和焊接參數的自動控制，以及焊接設備的自動化，從而使焊接操作十分簡便，焊機運行和焊接質量的可靠性、重現性大大提高。將計算機技術引入到摩擦焊接過程式控制制中，對焊接參數進行實時檢測與閉環控制，可進一步提高摩擦焊接過程的控制精度與可靠性。摩擦壓力控制精度可達±0.3MPa，主軸轉速控制精度可達±0.1%。
⑷焊件尺寸精度較高
由於摩擦焊接為固態連接，其加熱過程具有能量密度高、熱輸入速度快以及沿整個摩擦焊接表面同步均勻加熱等特點，故焊接變形較小。在保證焊接設備具有足夠大的剛性、焊件裝配定位精確以及嚴格控制焊接參數的條件下，焊件尺寸精度較高。焊接接頭的長度公差和同軸度可控制在±0.25 mm左右。
⑸高效
據美國G.E.公司(即通用電氣公司)報道[8]，採用慣性摩擦焊接TF39航空發動機大截面、薄壁(直徑為610 mm，壁厚為3.8 mm)壓氣機盤時，其焊接循環時間僅需3 s左右；美國HUGHES(休斯)公司焊接高強度、大截面石油鑽桿(直徑127 mm，壁厚為15 mm)的焊接循環時間也只需15 s左右。一般說來，摩擦焊接的生產效率要比其它焊接方法高一倍至一百倍，非常適合於大批量生產。若配備有自動上下料及焊前、焊後輔助工序的機械化裝置，生產效率會進一步提高。
⑹低耗
摩擦焊接不需要特殊的焊接電源，所需能量僅為傳統焊接工藝的20%左右，亦不需要填加其它消耗材料，如焊條、焊劑、電極、保護氣體等，因此是一種節能、低耗的連接工藝。
⑺清潔
摩擦焊接過程中不產生火花、飛濺、煙霧、弧光、高頻和有害氣體等對環境產生影響的污染源，是一種清潔的生產工藝。
另外，摩擦焊接還具有易於操作、對焊接面要求不高等優點。其局限性是受被焊零件形狀的限制，即摩擦副中一般至少要求一個零件是旋轉件。目前主要用於圓柱形軸心對稱零件的焊接。但近期研究的相位控制摩擦焊接、線性摩擦焊接、攪拌摩擦焊接等成功地解決了軸心不對稱且具有相位要求的非圓柱形構件乃至板件對接等焊接問題，進一步擴大了摩擦焊接的應用范圍。
總之，摩擦焊接是一種優質、高效、低耗、清潔的先進焊接製造工藝，在高新技術產業和傳統產業部門具有巨大的技術潛力和廣闊的市場應用前景。通過與計算機、信息處理、軟體、自動控制、過程模擬、虛擬製造等高技術的緊密結合，摩擦焊接正在以高新技術面貌展現在人們面前。

㈢ 自製實驗裝置製取二氧化碳

第一種

工作原理：把酵母菌裝在盛有暖糖水的密閉瓶子里，瓶蓋上鑽一孔連吸氣管，酵母菌在瓶內自身繁殖，以糖為動力，產生酒和二氧化碳，二氧化碳的輕微壓力使氣體通過吸氣管到水裡，可接不同的擴散器材，酵母菌持續製造二氧化碳直到糖被用盡或酒精濃度太高則死亡。
調制：1/4湯匙酵母菌配兩杯糖水，加一點小蘇打（為使酵母菌耐受酒精，可不加）裝在2L的瓶子里，搖勻，為加快反應速度，可用暖糖水（不要超過40度）。此配製適合10-30加侖的水量，超過30加侖，可配製兩瓶或更多。
注意事項：不需再加其它營養物質或在中途擰開瓶蓋加糖，因為利用的是發酵原理，如中途擰開瓶蓋，酵母菌就得消耗掉氧氣才進行無氧呼吸，減慢反應速度，這樣的配置已可反應幾個星期。
我的配置：此裝置不適合冬天最高氣溫低於十幾度又沒暖氣的地區，溫度對酵母菌的繁殖速度影響很大。
費用：酒餅：五個（二塊五）
2L可樂瓶：零
2米吸氣管：2元
我是用2L可樂瓶裝大半瓶的糖水，糖的濃度我大概是每200ml加兩湯匙，願意的話你可弄到飽和，不必拘泥於兩杯，水在集氣管下方就行，因為是冬天，加了五個酒餅，其實酵母菌可自身繁殖，可只加少量，只是等的時間要長點。
注意密封一定要好，鑽孔處用膠粘好，不要用膠布或生料帶。
我加了一個小瓶，可看到氣泡情況，也可過濾一些雜質（網上有的說會有雜質，有的說不會，可不用），從大瓶出來的集氣管放到小瓶的水中，另一條管則在小瓶的水面上穿過瓶蓋接到過濾泵的氧氣口，一米二的缸只用一瓶是不夠的，得加一瓶（等我有空瓶子再說）。
出氣量與溫度有很大關系，所以夏天的反應速度會比冬天大很多。

第二種

說起來很簡單，找個可樂瓶子，在蓋子上鑽個小孔，再找個潛水泵進氣管另一端控制進氣大小的小黑嘴兒，把它取下來，從瓶蓋的裡面把小嘴兒穿過去，再把瓶蓋裡面和小嘴兒接觸部分用電烙鐵焊牢焊嚴密，然後把蓋子擰在瓶子上，用手指堵住小嘴兒捏瓶子，在水中檢驗小嘴兒焊接部分是否漏氣，一定要絕對嚴密。好了，接下來就是往瓶子裡面裝洗干凈的碎雞蛋殼，多裝一些最好，如果一次沒那麼多不要緊，等以後吃完雞蛋把殼留好再往裡裝，哈哈，記住！可別為了要雞蛋殼，猛吃雞蛋，吃多了會打鳴兒的！：）雞蛋殼裝好後就往瓶子裡面倒醋精（一定要是醋精，而不是白醋，農貿市場有賣的3元一瓶，酸度最好在30g/100ml的），然後把瓶蓋擰緊，用軟管接在瓶蓋的小嘴兒上，另一端接個細砂氣頭放入草缸水中就行了。記住！千萬別搖瓶子，否則反應會太劇烈，就讓它慢慢地反應吧。如果氣太足可在軟管上加個小夾子，控制氣流量。就這么簡單，這是化學老師給學生做化學實驗CO2生成的事例。絕對成功的：）

㈣ 求一篇《高性能攪拌摩擦焊用焊具失效研究》論文，非常感謝！

攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding)是一種新型的連續的固相連接技術,其一經出現,就在焊接領域引起極大轟動,被認為是自激光焊接問世以來最引人注目和最具潛力的連接技術。由於攪拌摩擦焊自身獨特的優勢,吸引越來越多的科研機構進入到這一領域的研究工作中,使攪拌摩擦焊技術得到飛速發展。到目前為止,對攪拌摩擦焊的研究已經從鋁合金的焊接向其他材料的焊接如銅、鈦、鎂和不銹鋼等方面發展。本課題針對銅合金攪拌摩擦焊攪拌頭進行試驗研究,得到合理優化的攪拌頭並對攪拌頭失效進行初步分析。選用T10、9CrWMn、4Cr5MoSiV、GH4169以及GH864五種攪拌頭材料,製作形狀尺寸不同的攪拌頭進行攪拌摩擦焊接試驗,得到優化的攪拌頭材料為GH4169和GH864,這兩種材料能基本滿足5mm厚H62銅合金攪拌摩擦焊的要求。攪拌頭形狀選用平台型和凹面型軸肩配合圓柱形和圓台形攪拌針,當軸肩直徑與攪拌針直徑比約為3:1時能得到理想焊縫,攪拌頭的性能表現也最好。設計不同形狀尺寸的攪拌頭進行試驗,使用自製測力平台以及紅外感測測溫裝置對焊接過程中的攪拌頭進行受力及溫度測量,得到數據用以輔助攪拌頭形狀尺寸的優化設計,同時比較分析不同攪拌頭焊後焊縫表面與內部成形質量、接頭金相組織及力學性能得到最優化的攪拌頭形狀尺寸參數。對優化的攪拌頭進行使用壽命試驗,在轉速630rpm,焊速為70mm/min參數下,最優化攪拌頭能達到1530mm的總焊接長度。對焊接過程中攪拌頭的失效進行檢測,發現在下壓過程中,攪拌針在斷裂之前,主要出現「鐓粗」變形失效;行進過程中攪拌頭發生磨損以及斷裂失效,而攪拌頭的磨損又可分為粘結磨損與脆性剝落、氧化磨損、擴散磨損、磨粒磨損等。利用有限元軟體DEFORM-3D初步模擬了H62銅合金攪拌摩擦焊接過程中攪拌頭溫度場的分布,與試驗測量數據進行比較,基本吻合。針對基於磨損失效角度研製的銅及銅合金攪拌摩擦焊有利於改善和提高攪拌摩擦焊接接頭的質量和工作效率,為後續的攪拌摩擦焊工藝的實現提供支持。 更多還原

【Abstract】 FSW is a new type of solid-phase connection technology,and its emergence in the field of welding caused a sensation,is considered to occur since the laser welding technology has the potential of the most eye-catching and most of the connection technology.Friction Stir Welding as a result of its unique advantages,attracting an increasing number of research institutions into research work in this area so that friction stir welding technology have developed rapidly.So far,the study of friction stir welding of aluminum alloy welding from other materials to welding such as copper,titanium,magnesium and stainless steel,etc..The topic for the copper alloy stirring of FSW to test the first study,to be reasonable to optimize the mixing and stirring the first to conct a preliminary analysis of the first failure.Choose T10,9CrWMn,4Cr5MoSiV,GH4169 and GH864 five mixing the first material,the proction of different shapes and sizes mixed friction stir welding the first test carried out by mixing the first material optimized for GH4169 and GH864, which can basically meet the needs of two materials 5mm thick H62 copper alloy FSW requirements.Mixing the first choice of platform shape and shoulder-type shaft with concave cylindrical and frustum of a cone-shaped mixing needle,when the shaft shoulder diameter,pin diameter and the mixing ratio of about 3:1 would be ideal when the weld,stirring the first is also the best performance.Shapes and sizes with different design,mixing the first test,the use of home-made force platform and infrared temperature sensing device on the welding process carried out by mixing the first power and temperature measurements,the data for the auxiliary mixing head to optimize the design of shapes and sizes,at the same time Comparative analysis of different mixing after the first welding seam forming the surface and internal quality,joint microstructure and mechanical properties of the mixing head to optimize the shape of the size parameters.Optimized mixing of the first test for life,in the speed of 630rpm,weld speed for 70mm/min parameters,the mixing head can be optimized to achieve the total welding length of 1530mm.Stir welding process on the failure of the first test and found that the course of the next pressure,stirring until the needle in the fracture is mainly the "upsetting" failure deformation;road stirred the first occurrence of the process of wear and fracture failure,and the mixing head of the abrasion can be divided into bonding and brittle spalling wear,oxidation wear,diffusion wear,abrasive wear and so on.The use of finite element software DEFORM-3D simulation of the initial H62 copper alloy friction stir welding process of mixing the first temperature distribution, and experimental measurement data,the basic agreement.Wear based on the perspective of the development of failure of copper and copper alloy friction stir welding is concive to improve and enhance the friction stir welded joints of the quality and efficiency,in order to follow-up of the friction stir welding process to provide support to achieve. 更多還原

㈤ 摩擦焊的步驟

上海勝春機械 連續驅動摩擦焊機：

摩擦焊接的原理：

在壓力作用下，通過待焊工件的摩擦界面及其附近溫度升高，材料的變形抗力降低、塑性提高、界面氧化膜破碎，伴隨著材料產生塑性流變，通過界面的分子擴散和再結晶而實現焊接的固態方法。

摩擦焊通常由如下四個步驟構成：

1、機械能轉化為熱能：

2、材料塑性變形：

3、熱塑性下的鍛壓力：

4、分子間擴散再結晶：

摩擦焊的優勢：

摩擦焊相對傳統熔焊最大的不同點在於整個焊接過程中，待焊金屬獲得能量升高達到的溫度並沒有達到其熔點，即金屬是在熱塑性狀態下實現的類鍛態固相連接。

相對傳統熔焊，摩擦焊具有焊接接頭質量高，能達到焊縫強度與基體材料強度，焊接效率高、質量穩定、一致性好，可實現異種材料焊接等。

關於傳統摩擦焊的定義：

利用焊件表面相互摩擦所產生的熱，使端面達到熱塑性狀態，然後迅速頂鍛，完成焊接的一種方法。

㈥ 焊接分類

電弧焊（AW）、氣焊(OFW)、電阻焊（RW）、固相焊（SSW）、硬釺焊（B）、軟釺焊（S）主要有，電子束焊、激光焊、熱劑焊、感應焊、沖擊電阻焊、電渣焊等。

㈦ 摩擦焊接是怎麼瞬時停車的

摩擦加熱終了時，要求主軸迅速停車。功率較小、生產率不高的摩擦焊機，可以採用電動機反制動或能耗制動停車，生產率高和主軸電機功率大的焊機，普遍採用離合-制動裝置。離合器和制動器應能可靠聯鎖，即離合器合龍前制動器必須松開，而制動器制動前離合器必須與轉動皮帶輪脫開。

摩擦焊接是在軸向壓力與扭矩作用下,利用焊接接觸端面之間的相對運動及塑性流動所產生的摩擦熱及塑性變形熱使接觸面及其近區達到粘塑性狀態並產生適當的宏觀塑性變形,然後迅速頂鍛而完成焊接的一種壓焊方法。

摩擦焊接不僅可用於塑料製品焊接，還可以用於鋼－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。

㈧ 攪拌摩擦焊焊接接頭力學性能試驗取樣方法

你可以按照國際標准ISO 4136進行取樣，進行試驗的話可以按照ISO 15614-2中7.4.2 橫向拉伸試驗的方式進行評價，這兩個標准都需要下載，你網路就能找到了。以上是關於鋁合金的電弧焊的實驗方法，但是金屬焊接本身是原子間的結合了，所以我想也是可以參考的，更何況你只是想知道焊縫的強度。
希望我的回答對你有用，如果滿意請採納~

㈨ 鋼材Q235和不銹鋼能進行焊接嗎

是可以焊接的。因為焊接的過程就是熔解或者說重新冶煉的過程，不銹鋼和普通鋼材都是鋼，所以可以焊接。

不銹鋼材和普通鋼材焊接屬於異種鋼焊接，根據不同的母材要選用不同的焊材，但是用的焊材必須奧氏體不銹鋼焊條焊絲，如果用氬弧還要進行充氬保護。

用不銹鋼焊條焊接時要盡可能採用小電流，運條時減小擺動，錘擊焊道，釋放應力，並讓工件溫度盡可能低。這樣焊接不需預熱，可直接焊接，還要盡量採用小直徑焊條。

(9)摩擦焊實驗裝置擴展閱讀：

鋼材Q235隨著材質的厚度的增加而使其屈服值減小，由於含碳適中，綜合性能較好，強度、塑性和焊接等性能得到較好配合，用途最廣泛。

絕大多數不銹鋼製品要求耐腐蝕性能好，有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗：用NACL水溶液加溫到沸騰，一段時間後倒掉溶液，洗凈烘乾，稱重量損失，來確定受腐蝕程度（注意：產品拋光時，因砂布或砂紙中含有Fe的成分，會導致測試時表面出現銹斑）

產品用途的不同對焊接性能的要求各不相同，一類餐具對焊接性能一般不做要求，甚至包括部分鍋類企業。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好，像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。

㈩ 怎樣檢測摩擦焊鋼管的強度，超聲波可以嗎

可以用磁粉探傷，如焊接有缺陷強度肯定不夠。