搅拌摩擦焊加工

型材拼接壁板结构件 早在1996年挪威的Marine公司和Maritime公司就对搅拌摩擦焊船用平板和型材拼接成大型壁板的流水生产线制造技术进行了开发研究；同时在挪威研究委员会的帮助下，Hydro，Kvaerner，DNV，SIN-TEF，以及挪威科学与技术大学合作，完成了把搅拌摩擦焊用于型材拼接成壁板技术的工程化。 铝合金挤压型材是市场上很成熟的工业化产品，铝合金型材在船舶制造中的使用可以有效提高船舶制造的标准化、批量化和节省时间。所以船舶制造所使用型材的形状和尺寸尽量满足工业化标准以提高船用器合金型材的批量和降低材料成木。 船舶制造中搅拌摩擦焊常用型材的不同几何外形及搅拌原雾得连接。其中梯形封闭箱型挤压型材结构，由于这种结构具有很好的抗扭曲结构强度和结构刚度，容易保证结构件装配时的尺寸精度和平面度，并且对于搅拌摩擦焊具有较大的开散性，所以在船舶结构制造中很快得到应用；另外此结构梯形顶端设计具有较低的凸缘，可以帮助装夹和固定电缆以及通水、通气管线，避免在结构件上进行焊接和螺栓连接，破坏船体结构的完整性。从J工技术快速转换为民用技术，造福中国更多制造工业。搅拌摩擦焊加工

型材壁板结构搅拌摩擦焊 由于受到制造技术的限制，市场上的挤压型材的尺寸一般不会很大，所以利用搅拌摩擦焊把小尺寸的铝合金型材连接成船舶制造所需要的大型预成形壁板构件，已经成为轻合金船舶制造的主要手段。 利用搅拌摩擦焊接技术，船用大型集成化预成形铝合金构件的制造目前实现批量化和工业化、通过对型材结构和制造成本的优化，尺寸为12.5×2.8（m）的铝合金预成形结构件已经实现了批量化生产和应用。然而，越来越多的生产厂家要求尽可能宽的预成形板材，以减少船舶制造过程中的装配工作量。 目前用于双体快船侧板制造的搅拌摩擦焊预成形结构件的尺寸已经达到13×16（m）。 搅拌摩擦焊具有很稳定的生产再现性和很宽的工艺裕度，所以搅拌摩擦焊是一种高可靠性的制造方法，迄今，尽管搅拌摩擦焊在船舶制造行业发展和应用很快、并且这种连接方法得到了 Gemanischer Lioyd，Det Noske Veritas以及 Registro Inaliano Navale 等船舶认证机构的认可和肯定。铝合金搅拌摩擦焊设备随着新能源汽车发展和推广，轻量化是汽车制造商追求的一大目标，大多厂家选铝合金用于轻量化车身。

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。

搅拌摩擦焊（简称FSW）原理，其中搅拌头由特殊形状的搅拌指棒和轴肩组成，搅拌指棒的形状比较特殊，一般要用具有良好耐高温力学和物理特性的抗磨损材料制造，焊接过程中搅拌指棒要旋转着插入被焊材料的结合界面处，并且沿着待焊界面向前移动，搅拌指棒长度一般略小于被焊材料的厚度。 搅拌摩擦焊对于轻合金材料如：铝合金、镁合金、锌合金等的连接在焊接方法、力学性能和生产效率上具有其他焊接方法不可比拟的优越性；由于焊接温度一般低于材料的熔点，所以搅拌摩擦焊是一种固态连接方法，焊缝接头具有优良的力学性能和很小的焊接变形，焊接过程中不需要保护气和焊丝，没有熔化、烟尘、飞溅、弧光，是一种环保型的新型连接技术。 目前，搅拌摩擦焊可以实现对接、搭接、角接等多种结构形式的连接，搅拌摩擦焊在轻合金结构件的制造中得到了越来越的应用。向着国内外具备影响力的搅拌摩擦焊装备供应商迈步。

搅拌摩擦焊是一项区别于熔化焊和机械连接的新型焊接技术；对搅拌摩擦焊的工艺头、工艺参数、工艺过程以及异种倡合金材料（2024/7075）搅拌摩擦焊接头的静态强度和疲劳性能作了进一步的验证和试验，从而使搅拌摩擦焊在飞机机翼设计和制造上的方法有效性和优越性得到了充分认识，于是开展了这个搅拌摩擦焊研究项目，以实现这项技术在未来空客项目中的应用。研究内容包括搅拌摩擦焊在飞机翼盒结构中的可能设计应用、飞机结构设计原则的更新和改变、新型飞机结构的认证以及在役飞机检测修理等。其研究宗旨是，利用搅拌摩擦焊技术以期得到比现有飞机翼盒结构的设计、制造途径更好的安全、成本和性能上的优越性。 BAA公司在飞机翼结构的搅拌摩擦焊应用方面进行了飞机机翼设计中必须的多种制造原理的评价。搅拌摩擦焊在商用飞机上的应用将取决于这种多角度制造方法的成功集成。铝合金搅拌摩擦焊接头的冲击韧度比较好，包括冲击力、冲击载荷以及冲击条件下的接头变形。航天搅拌摩擦焊

在未来的道路上，公司将进一步提高智能化水平和生产效率，快速高效地为焊接行业提供较佳解决方案。搅拌摩擦焊加工

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。）搅拌摩擦焊加工

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