攪拌摩擦焊的超聲波相控陣檢測方案研究

                                   ————應(yīng)用超聲波攪拌摩擦焊超聲波相控陣探頭檢測方案

   本文通過對攪拌摩擦焊原理介紹，帶入相關(guān)攪拌摩擦焊中常見的缺陷并通過簡單易懂的案例為我們展現(xiàn)相控陣探頭在攪拌摩擦焊焊縫應(yīng)用，本文給我們帶來攪拌摩擦焊焊縫采用相控超聲檢測新啟發(fā)。

   一、什么是攪拌摩擦焊

攪拌摩擦焊（Friction Stir Welding，簡稱FSW）是一種新型的固相焊接方法，它是利用一種特殊形式的攪拌頭插入工件的待焊部位，高速旋轉(zhuǎn)攪拌頭使其與工件間進(jìn)行摩擦攪拌，摩擦熱使該部位金屬處于熱塑性狀態(tài)并在攪拌頭的壓力作用下從其前端向后部塑性流動，從而使待焊件壓焊為一個整體。

二、攪拌摩擦焊技術(shù)特點

【優(yōu)點】由于攪拌摩擦焊過程中熱輸入相對于熔焊過程較小，接頭部位不存在金屬的熔化，是一種固態(tài)焊接過程，在合金中保持母材的冶金性能，可以焊接金屬基復(fù)合材料、快速凝固材料等采用熔焊會有不良反應(yīng)的材料。

其主要優(yōu)點如下：

   (1)焊接接頭熱影響區(qū)顯微組織變化?。畾堄鄳?yīng)力比較低，焊接工件不易變形；

   (2)能一次完成較長焊縫、大截面、不同位置的焊接．接頭高；

   (3)操作過程方便實現(xiàn)機(jī)械化、自動化，設(shè)備簡單，能耗低，功效高，對作業(yè)環(huán)境要求低；

   (4)無需添加焊絲，焊鋁合金時不需焊前除氧化膜，不需要保護(hù)氣體，成本低；

   (5)可焊熱裂紋敏感的材料，適合異種材料焊接；

   (6)焊接過程安全、無污染、無煙塵等。

   【缺點】焊接工件必須剛性固定，反面應(yīng)有底板；焊接結(jié)束攪拌探頭提出工件時，焊縫端頭形成一個匙孔，并且難以對焊縫進(jìn)行修補:工具設(shè)計、過程參數(shù)和機(jī)械性能數(shù)據(jù)只在有限的合金范圍內(nèi)可得:在某種情況下，如特殊領(lǐng)域中要考慮腐蝕性能、殘余應(yīng)力和變形時，性能需進(jìn)一步提高才可實際應(yīng)用；對板材進(jìn)行單道連接時，焊速不是很高:攪拌頭的磨損消耗太快等。

三、攪拌摩擦焊技術(shù)典型應(yīng)用

   （1）鐵路：軌道交通大型板類零件（動車箱體、底板、貨車側(cè)面板）;

   （2）航空航天：飛機(jī)機(jī)身、火箭燃料箱、飛行器殼體、雷達(dá)面板;

   （3）船舶：面板、集裝箱大型板類零件;

   （4）汽車：輪轂、卡車車身、篷車和立體框架;

   （5）電力：散熱器片、管道和熱交換器等。

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