东莞搅拌摩擦焊焊接接头

机器人搅拌摩擦焊接的技术难题一，机器人搅拌摩擦焊接是一个“硬碰硬”的过程。搅拌摩擦焊是一种类似于塑性压力加工的固相焊接技术，与其它熔化焊方法不同，搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头与被焊材料直接接触，并施加焊接作用力（通常大于2kN），使材料塑化并发生塑性变形，这要求机器人的各个运动轴都要承受很大的作用力。实现机器人搅拌摩擦焊的基本条件是机器人负载能力必须很高，通常要求大于500kg，而且对于机器人在高载荷作业条件下的工作稳定性、重复定位精度、空间位置和姿态规划都有很高的要求。目前在国际上这种重载高精度工业机器人只有少数几家企业能够研发出来，这也一定程度上制约了机器人搅拌摩擦焊技术的发展。二，机器人搅拌摩擦焊对于焊接机头的结构设计和功能实现要求非常高，尽量做到轻便、实用。三，需要实现更高程度的智能化焊接，这就意味着在工作过程中，通过各种传感器和闭环控制系统的集成，能够实现焊缝自动识别、焊接路径规划、焊缝跟踪以及恒压力控制。第四，目前比较成熟的高承重工业机器人都是国外研发的，其本体控制系统开放程度有限，如何将工业机器人运动姿态控制、搅拌摩擦焊机头控制、焊接过程传感与实时控制三者有效集成起来也是一个难题。由于出色的环保以及焊 接能力，迅速引起了各大厂家的关注。东莞搅拌摩擦焊焊接接头

搅拌摩擦焊是一种连续的、纯机械的新型固相连接技术，搅拌摩擦焊工作原理图如图1所示4°，其中搅拌头主要由轴肩和搅拌针组成，根据待焊工件的材料、厚度和结构等焊接时需要选用不同形式的轴肩和搅拌针，搅拌针长度一般略小于被焊接工件的厚度。 搅拌摩擦焊焊接过程中，搅拌针通过搅拌、摩擦使焊缝金属材料热塑化、热塑化材料在搅拌头的旋转摩擦作用下由搅拌针的前部向后部转移过渡，过渡后的热塑化金属在搅拌轴肩的作用下受到了挤压和锻造，终得到了由精细的锻造组织构成的焊缝接头，由于整个焊接过程中被焊接金属材料没有经过“熔化-凝固”过程，所以得到的是优异的固相接头连接。 搅拌摩擦焊缝组织不存在热裂纹、液化裂纹、氢气孔等在熔化焊接工艺中经常存在的焊接缺陷；焊接接头可以采用对接、搭接或丁字接头等多种形式；接头强度可以达到或接近母材强度、对于2000和6000系列铝合金，通过焊后时效处理可以提高接头强度，6082-T4铝合金母材、搅拌摩擦焊接头以及时效处理后的搅拌摩擦焊接头性能比较见表151。不经过时效处理的搅拌摩擦焊接头已经接近母材强度；时效处理以后，接头强度提高，并远远超过母材强度。佛山fsw 搅拌摩擦焊成功开发了电动汽车铝电池壳体的搅拌摩擦焊产品。

旋转速度相同条件下，焊接速度越高，焊缝表面越粗糙，甚至出现参差不齐的飞边。而相同焊接速度条件下，旋转速度越高，焊缝表面越光滑，没有或有少量飞边。搅拌摩擦焊接过程中的线能量与旋转速度、摩擦系数和焊接力等成正比，与焊接速度成反比。因此，旋转速度相同时，焊接速度越高，焊接线能量越低，相应的接头金属塑化情况变差，焊缝表面越粗糙。而相同焊接速度条件下，旋转速度越高，焊接线能量越高，接头金属塑化情况得到改善，因而焊缝表面越光滑。不同旋转速度条件下焊缝表面亮度不同。旋转速度较低时，焊缝表面比较暗，转速950r/min时焊缝表面局部发黑；随着旋转速度的提高，焊缝表面的亮度增加，在旋转速度为1500r/min时，焊缝表面呈银白色。这是由于作用于接头的搅拌头分为搅拌针和轴肩两部分，如图5所示。随着旋转速度的增加，轴肩与接头金属之间作用产生的热量不能够迅速向接头内部扩散，在焊缝表面形成能力聚积，可以认为焊缝表层的能力聚积使表层金属

缝合坯料是由一些比较小的平板间连接而成，然后加工成需要的形状。采用缝合坯料主要是为了满足2 个方面的要求是提高汉年年身局部的强度第二是从减轻整车重量的角度考虑，不能因为局部需要高Q度、就加强整个零件的制造厚度。所以，缝合坯料采用的是局部加厚方式。另外，采用缝合坯料可以减少汽车制造中模具的数量。因为使用小的平板件可以连接成各种形状，所以不用为各种形状的缓合坯料制造不同的模具。 既满足了强度要求又不大量增加整车重量，所以铝合金缝合坯料被汽车结构设计采用，福特汽车公司P2000型概念车尾部的内支撑件如图6所示13。但是同其他铝质零件焊接一样，采用熔焊方法焊接缝合坯料存在着许多不足，并且为了避免熔焊中可能会出现的缺陷，需要采取各种辅助措施。比如为了降低氢气孔的产生率、要求待焊零件清洁干燥为了降低焊接难度，也为了防止夹渣，需要在焊前清理氧化膜；并且为了防止焊接过程中的焊缝氧化，需要使用保护气。激光焊在缝合坯料焊接中被大量使用，但是采用激光焊焊接铝质缝合坯料，不有上述熔焊中的共性问题，并且铝合金对光的反射能力很强，从而会降低激光焊接热效率。搅拌摩擦焊技术在国内已经得到迅速发展，并且在工业制造领域得到了G泛应用。

新能源电池托盘夹具新能源汽车的电池托盘在CMT（ColdMetalTransfer，冷金属过渡焊接技术）焊接机器人加工过程中通常都需要装夹装置对散热器产品进行定位夹紧，从而使焊接机器人编程零点和散热器产品装夹零点重合，便于CMT焊接机器人自动化焊接；传统的装夹夹具普遍都是针对某一个特定的新能源汽车电池托盘产品型号进行定制，夹具制造成本高。该新能源汽车电池托盘搅拌摩擦焊接用夹具同时具有自动化控制和手动控制，本夹具对电池托盘的顶部四边进行定位，定位完成后即可进入焊接，焊接完成后通过顶升机构组顶起电池托盘。具有上下料方便快速提高生产效率；固定功能稳定提升产品品质；（我司已为国内主要电池托盘生产厂商提供夹具设计和生产服务。）助推现代交通运输工具的轻量化发展。佛山专业厂商搅拌摩擦焊口碑推荐

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法国EADS合作研究中心（简称EADS CRCF）目前致力于铝合金焊接技术的发展，用来提高低成本高性能轻型飞机结构的制造能力，其中空中客车飞机的中心翼盒的制造研究便是其中涉及到的零件之一、如图5所示。此项目的主要研究内容是利用对接焊的挤压型材来代替 传统的铆接制造方法，以期在飞机中心翼盒的制造中达到减少重量和降低成本的目的。 图5 飞机中心翼盒的搅拌摩擦焊 对于此研究项目、得到固相连接接头的搅拌摩擦焊应该是Z佳的选择。因为一方面搅拌摩擦焊实现过程简单、工艺再现性好、焊接变形小，接头的机械性能优良，而且几乎没有焊接缺陷；另一方面飞机中心翼盒使用的材料是很难用熔焊焊接的7000系列铝合金，结构中需要长的线性焊缝并要求尽可能小的焊接应力和变形。所以、EADS中心针对搅拌摩擦焊技术采取了如下步骤进行研究∶（1）证明厚度为10mm的7000系列挤压铝合金型材搅拌摩擦焊的可行性，开发合适的焊接工艺方法；（2）在ESAB公司生产的半自动焊接设备上研究搅拌摩擦焊工艺方法的再现性和进一步改进与提高；（3）制作1500mm长的搅拌摩擦焊试验件；东莞搅拌摩擦焊焊接接头

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