一項佛系的焊接技術——摩擦焊接

前 言

本期為大家帶來的是嘉賓陳友展先生分享的新能源汽車製造技術發展趨勢下的工藝挑戰研討會焊接工藝內容回顧，擁有賽瑞國際認證的焊接技術分享，不容錯過！

一、什麼是摩擦焊接技術

摩擦焊作為近年來焊接的「大熱門」，是利用工件端面相互運動、相互摩擦所產生的熱，使端部達到熱塑性狀態，然後迅速頂鍛，完成焊接的一種方法。

而攪拌摩擦焊（簡稱FSW）是利用一種特殊形式的攪拌頭邊旋轉邊前進，通過攪拌頭與工件的摩擦產生熱量，摩擦熱使該部位金屬處於熱塑性狀態，並在攪拌頭的壓力作用下從其前端向後部塑性流動，從而使待焊件壓焊為一個整體。摩擦焊可以方便地連接同種或異種材料，包括金屬、部分金屬基複合材料、陶瓷及塑料。由於其生產率高、質量好在製造業中已獲得了廣泛的工程應用。

二、摩擦焊接的優勢

那麼摩擦焊究竟是什麼樣的技術，又有什麼樣的優勢呢？我們不妨通過一個視頻來了解一下：

經過總結，我們可以發現摩擦焊具有以下這些優勢：

①焊接過程中質量控制良好，基本上能達到100%的合格率。另外，由於利用焊接表面的相互摩擦作為熱源，整個表面同時被加熱，焊接時間極短，熱影響區小，因此，只要合理地選擇焊接規範，焊機設計得當，焊接規範的重現性好，就完全可以避免裂紋、氣孔及未溶透等熔化焊時所常見的缺陷，而得到均勻一致的接頭質量。

②適用於熱敏感性很強及不同製造狀態材料的焊接，也就是具有比較廣泛的可焊性。它不僅可用來焊接相同的金屬材料，而且特別適用於性能相差較大的異種金屬的焊接。某些異種金屬用普通的熔化焊或閃光對接焊時，會由於接頭內生成金屬問脆性化合物而無法進行焊接或難以得到優質的接頭。採用摩擦焊接時，可以在較廣的範圍內選擇和控制焊接溫度，並且焊接時間很短，因此能比較容易地防止或大大減少金屬間脆性化合物的生成，從而獲得良好的焊接接頭。

③焊接過程不需要填充焊絲和惰性氣體保護。

④焊前不需要開坡口和對材料表面作特殊的處理。

⑤焊接過程中母材不熔化。

⑥有利於實現全位置焊接以及高速連接。

⑦攪拌摩擦焊是一種高效、節能的連接方法。對於厚度為12.5mm的6XXX系列的鋁合金材料的攪拌摩擦焊，可單道焊雙面成型，總功率輸入約為3kw。

三、摩擦焊接在新能源汽車領域的應用

除了上述的優勢，該技術還能夠保證焊件的尺寸精度和幾何精度。摩擦焊機實際上相當於一台帶有加壓機構的車床，按照現代機床的設計及製造技術來講，使它具有足夠的精度及剛性並不困難。此外，再採用適當的控制方法，可使焊件在焊接後的長度誤差小於±0.2毫米，偏心度可在0.2毫米之內。由於這些技術優勢，該項技術目前在新能源汽車應用很廣。比如特斯拉的電機殼水冷，如果通過鋁焊、氬弧焊等等進行焊接，工藝繁瑣而且報廢率高。而使用摩擦焊接技術只需要前期簡單的加工，即可摩擦焊接完成水冷內循環。

既可以實現同種類材料的無氣孔焊接，也能完美適應異類材料的焊接，工作效率高，質量好還不需要耗材的佛系焊接技術，今天你了解了嗎？