【英莱】科普 | 浅谈搅拌摩擦焊原理及应用

搅拌摩擦焊（Friction stir welding,FSW）是一项新兴的固相连接技术，因其优异的焊接性能以及低成本、绿色环保的优势，而被广泛应用于高端装备制造业。

（英莱科技激光视觉焊缝跟踪系统配搅拌摩擦焊）

为了顺应绿色化、智能化、轻量化的发展趋势，将搅拌摩擦焊技术与工业机器人的特点相结合，催生了机器人搅拌摩擦焊技术。

搅拌摩擦焊原理    

搅拌摩擦焊是实现焊接的固态焊接方法。在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

搅拌摩擦焊配机器人的应用    

随着搅拌摩擦焊技术不断发展，为了满足不同的焊接工作条件和提高焊接质量，不断地优化搅拌摩擦焊接工艺，逐渐形成了一些于有别于常规搅拌摩擦焊的新型焊接技术。

  ● 搅拌摩擦点焊技术  

搅拌摩擦点焊（Friction stir spot welding,FSSW）是搅拌摩擦焊技术的新的发展方向，采用一系列离散分布的焊点来代替连续的焊缝。其焊接过程如下图所示，分为插入过程、连接过程、回撤过程。

  ● 摩擦位连接  

摩擦位连接（Friction bit joining ,FBJ）是一种适用于异种材料连接的技术，可实现轻合金与高强钢的连接。摩擦位连接过程如图所示，利用一个小型驱动件通过切割和摩擦的方式在金属间创建牢固的连接。

  ● 双轴肩搅拌摩擦焊  

双轴肩搅拌摩擦焊是在常规搅拌摩擦焊基础上发展起来的新型焊接技术，焊接过程如图所示，搅拌头包含两个轴肩结构，搅拌针穿过工件材料与轴肩相连，焊接时搅拌针从板件的边缘进入，两个轴肩紧贴板件两面共同摩擦生热使工件材料塑化，从而产生连接。

  ● 静止轴肩搅拌摩擦焊  

 静止轴肩搅拌摩擦焊（Stationary shoulder friction stir welding,SSFSW）搅拌头轴肩与搅拌针采用分体式设计，焊接时搅拌针旋转而轴肩结构不旋转（只在工件表面滑动），焊接时所需的热输入全由搅拌针与工件之间的摩擦产热提供，轴肩只起到锻压作用，其焊接过程如图

【  结   语  】

机器人搅拌摩擦焊焊接柔性好，自动化程度高，焊接过程稳定，已广泛用于汽车制造等行业，随着研究的不断深入，搅拌摩擦焊工艺将会更加成熟与完善，英莱科技也会为搅拌摩擦焊的发展贡献一份力量。