利用摩擦熱焊接起源于一百多年前，此后經(jīng)半個多世紀的研究發(fā)展，摩擦焊技術(shù)才逐漸成熟起來，并進入推廣應用階段。自從上世紀五十年代摩擦焊真正焊出合格焊接接頭以來，就以其優(yōu)質(zhì)、高效、低耗環(huán)保的突出優(yōu)點受到所有工業(yè)強國的重視。我國的摩擦焊研究始于1957年，發(fā)源地是哈爾濱焊接研究所，是世界上最早開展摩擦焊研究的幾個國家之一，取得了很多引人注目的成果。
Nes=;%&]G j=?'4sF 摩擦焊技術(shù)的主要優(yōu)點歸結(jié)為如下幾個方面：
[BBEEI=|r j nB~sbyA (1) 接頭質(zhì)量好且穩(wěn)定。焊接過程由機器控制，參數(shù)設(shè)定后容易監(jiān)控，重復性好，不依賴于操作人員的技術(shù)水平和工作態(tài)度。焊接過程不發(fā)生熔化，屬固相熱壓焊，接頭為緞造組織，因此焊縫不會出現(xiàn)氣孔、偏析和夾雜，裂紋等鑄造組織的結(jié)晶缺陷，焊接接頭強度遠大于熔焊、釬焊的強度，達到甚至超過母材的強度；
.xhK'}l[ q$( 5Vd : (2) 效率高。對焊件準備通常要求不高，焊接設(shè)備容易自動化，可在流水線上生產(chǎn)，每件焊接時間以秒計，一般只需零點幾秒至幾十秒，是其它焊接方法如熔焊、釬焊不能相比的；
KnhoaBB <_Z:'~Zp (3) 節(jié)能、節(jié)材、低耗。所需功率僅及傳統(tǒng)焊接工藝的1/5～1/15，不需焊條、焊劑、釬料、保護氣體，不需填加金屬，也不需消耗電極；
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QvA w;UqEC V (4) 焊接性好。特別適合異種材料的焊接，與其它焊接方法相比，摩擦焊有得天獨厚的優(yōu)勢，如鋼和紫銅、鋼和鋁、鋼和黃銅等等；
ev1 W6B-a QqNW}: # (5) 環(huán)保，無污染。焊接過程不產(chǎn)生煙塵或有害氣體，不產(chǎn)生飛濺，沒有孤光和火花，沒有放射線。
0+Ta%H{ bHLT}x/Gw 由于以上這些優(yōu)點，摩擦焊技術(shù)被譽為未來的綠色焊接技術(shù)。
EtbnE *S GeszgtK{T 摩擦焊技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展及應用狀況
@Jm7^;9/ ;V^pL((5J 經(jīng)過幾十年的發(fā)展，摩擦焊技術(shù)在國內(nèi)目前已經(jīng)具備了包括工藝、設(shè)備、控制、檢驗等整套完備的專業(yè)技術(shù)規(guī)模，并且在基礎(chǔ)理論研究上也形成了一定的獨立體系。
2*"Fu:a"`I 8t o8!( 1 摩擦焊工藝研究與應用
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f 目前我國摩擦焊技術(shù)的應用比較廣泛，可焊接直徑3.0～120mm的工件以及8000mm2的大截面管件，同時還開發(fā)了相位焊和徑向摩擦焊技術(shù)，以及攪拌摩擦焊技術(shù)。不僅可焊接鋼、鋁、銅，而且還成功焊接了高溫強度級相差很大的異種鋼和異種金屬，以及形成低熔點共晶和脆性化合物的異種金屬。如高速鋼—碳鋼、耐熱鋼—低合金鋼、高溫和金—合金鋼、不銹鋼—低碳鋼、不銹鋼—電磁鐵以及鋁—銅、鋁—鋼等。近年來隨著我國航空航天事業(yè)的發(fā)展，也加速了摩擦焊技術(shù)向這些領(lǐng)域的滲透，進行了航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子、起落架結(jié)構(gòu)件、緊固件等材料（Ln718 Ti17 300M GH159 GH4169）以及金屬與陶瓷、復合材料、粉末高溫合金的摩擦焊工藝試驗研究，某些電工材料的釬焊工藝也開始用摩擦焊接所取代。如電磁鐵—不銹鋼、鎢銅合金等。目前我國采用摩擦焊接方法焊接的產(chǎn)品有：鍋爐行業(yè)的蛇形管摩擦焊接，閥門行業(yè)的閥門法蘭和閥體密封座的摩擦焊接，軸瓦行業(yè)的止推邊軸瓦的摩擦焊接，工具行業(yè)的鉆頭、銑刀、鉸刀的刃部與柄部的摩擦焊接，汽車及機車行業(yè)發(fā)動機的雙金屬排氣閥、氣門頂桿、柴油機預熱室噴咀、半軸、扭力管、內(nèi)燃機增壓器渦輪軸，潛水電泵轉(zhuǎn)軸，紫銅不銹鋼水接頭，鋁銅過渡接頭，紡織機梭子芯，關(guān)節(jié)軸承，泥瓦工具，地質(zhì)鉆桿，石油鉆桿、實心、空心抽油桿，航空發(fā)動機集成齒輪，木工多用機床上的刀軸等等。
&k-Vcrcz #U8rO;$ 2 理論研究及工程應用
xx{! 3 F J ^R=dT! 我國科技人員對摩擦焊接表面高溫塑性金屬層的形成、流動、擴展和焊接接頭形成機理，摩擦焊接的能量轉(zhuǎn)換及過程控制，大截面石油鉆桿摩擦焊接工藝和強韌性控制，摩擦焊接接頭灰斑缺陷形成機制及焊接接頭斷口形貌與斷裂應變，鋁—銅薄壁管摩擦焊接機理與接頭性能和焊縫化合物相形成機制等方面進行了較深入地基礎(chǔ)理論研究工作。
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hI d8-A*W[ 在工程應用上針對急待解決的一系列問題開展了摩擦焊技術(shù)研究的課題。其中摩擦焊接頭形變熱處理的工藝試驗研究是一項有代表性的應用科學研究工作，這項研究率先在摩擦焊領(lǐng)域中引入形變強化與相變強化相結(jié)合通過改變傳統(tǒng)的連續(xù)驅(qū)動摩擦焊過程，把焊接工藝同焊后熱處理工藝實行工序兼并，利用焊接余熱和剎車能耗在摩擦焊機上直接對摩擦焊接頭進行形變熱處理，機上配備的熱處理裝置可以更有效地實現(xiàn)相變條件的控制，這樣就可以把摩擦焊過程中高溫形變引入的大量位錯等用淬火相變牢固地釘扎住，充分發(fā)揮形變強化與相變強化的雙重作用取得的以往用單一方法不能達到的強韌化效果。實現(xiàn)了在不降低接頭強度的前提下，韌性超過調(diào)質(zhì)母材的水平，這套技術(shù)不僅提高了焊接質(zhì)量而且簡化了工藝，減少了焊后熱處理的加熱次數(shù)，降低了成本。該項研究成果處于世界領(lǐng)先地位，目前在抽油桿、油管的生產(chǎn)和鉆桿的修復上進行了推廣應用。為控制鋁—銅過渡接頭脆性層的產(chǎn)生，研究了低溫摩擦焊并應用于生產(chǎn)。近年來對超塑性溫度范圍內(nèi)相變溫度以下摩擦焊進行了研究，并取得了階段性成果；在焊接質(zhì)量監(jiān)控方面，先后研制了摩擦焊功率極值控制儀及微機質(zhì)量監(jiān)控裝置。微機質(zhì)量監(jiān)控裝置是對焊接過程的軸向壓力、主軸轉(zhuǎn)速、摩擦扭矩、焊件軸向縮短量、時間、焊接溫度及形變熱處理溫度等影響焊接接頭質(zhì)量的主要參數(shù)的變化進行監(jiān)控。在新材料的焊接性，摩擦焊接信息過程與傳感技術(shù)，摩擦焊接參數(shù)計算和實時監(jiān)測與閉環(huán)控制，摩擦焊縫缺陷形成機制與力學行為，摩擦焊接頭強韌性控制，摩擦焊接物理參量場（溫度場，應力應變場）數(shù)值模擬，以及高速攝影、頻譜分析等相關(guān)試驗技術(shù)等方面也開展了較系統(tǒng)深入的研究工作。
# m ize 3(TsgP >` 近幾年來攪拌摩擦焊技術(shù)也引起了我國科技工作者的高度重視，先后開展了對鋁合金（如防銹鋁、鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等）、紫銅、PVC塑料等材料的攪拌摩擦焊研究，同時還在積極開展鈦合金、鎂合金和黑色金屬的攪拌摩擦焊工藝研究，同時對攪拌摩擦焊的機理、微觀組織、力學性能和攪拌摩擦焊的核心技術(shù)攪拌頭等都展開了深入的研究。并取得了一定的工程應用。
RrU BpqA }Sy=My89r 3 摩擦焊機的生產(chǎn)與相關(guān)技術(shù)
}_=eT] ;%tF5 8& 我國現(xiàn)有六百余臺摩擦焊機，絕大部分是連續(xù)驅(qū)動摩擦焊機。近年來由于加強了與德國KUKA、日東株氏會社、美國MTI公司等摩擦焊機制造公司的交流與引進樣機，焊機先后采用了液壓馬達驅(qū)動的主軸系統(tǒng)，串聯(lián)軸承組——平衡油缸液力平衡旋轉(zhuǎn)活塞，多片式粉末冶金涂層離合器，滾動導軌和可編程序控制器（PLC）控制等多項先進技術(shù)，使焊機制造水平有了較大的提高。
T91moRv s .Wdxh 隨著實際生產(chǎn)的需要。國內(nèi)對于其它型式的摩擦焊機也進行了研制，如長春焊接設(shè)備廠研制了小噸位的慣性焊機，相位摩擦焊機，哈爾濱焊接研究所研制了具有形變熱處理功能帶機上淬火裝置及自動去飛邊裝置的混合式摩擦焊機，變頻調(diào)速相位摩擦焊機。哈爾濱量具刃具廠研制了20T雙頭摩擦焊機，中國兵器工業(yè)第五九研究所研制了小噸位徑向摩擦焊機，北京賽福斯特技術(shù)有限公司研制了系列攪拌摩擦焊機等等，這些焊機有的技術(shù)指標和制造水平已達到或接近國外同類焊機的水平。
V%$/ #sza ] Q]W5WDe: 面對國內(nèi)市場的需要，摩擦焊機的生產(chǎn)也在向系列化方向發(fā)展，目前國內(nèi)生產(chǎn)的焊機最大噸位是1250kN，最小是5KN�？傊�，在國內(nèi)的焊機系列中，變型少，品種也比較單一，還沒有巨型機和微型機。與焊機相配套的去飛邊裝置，自動上下料裝置，焊后熱處理，無損檢測裝置等雖有不同的類型，但是這些還比較專業(yè)化，沒有形成標準通用的系列，有待不斷的完善。我國也有了自己的摩擦焊機行業(yè)標準，隨著制造技術(shù)的提高，這個標準也將有待向著較高水平方向修訂。
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