摩擦破坏了金属表面的氧化膜。摩擦生热降低了金属的强度,但提高了它的塑性。摩擦表面金属产生了塑性变形与流动,防止了金属的氧化,促进了焊接金属原子的互相扩散,形成了牢固的焊接接头。
摩擦焊相较传统熔焊最大的不同点在于整个焊接过程中,待焊金属获得能量升高达到的温度并没有达到其熔点,即金属是在热塑性状态下实现的类锻态固相连接。
相对传统熔焊,摩擦焊具有焊接接头质量高,能达到焊缝强度与基体材料等强度,焊接效率高、质量稳定、一致性好,可实现异种材料焊接等。
优点
1.焊接质量好而且稳定。锅炉蛇形管和汽车排气门摩擦焊的废品率由闪光焊的10%和1.4%分别下降到0.01%。焊件尺寸精度高。焊接的柴油机预燃室全长的最大误差为±0.1%mm。
2.焊接生产率高。发动机排气门双头自动摩擦焊的生产率可达800-1200件/h。
3.生产费用低,由于焊机功率小,焊接时间短,故可节省电能。摩擦焊与闪光焊比较,节省电能80-90%左右。此外,工件焊接余量小;焊前不需特殊加工清理;有时焊接飞边不必去除;不需填充材料和保护气体等。
4.能焊接异种钢和异种金属。
5.摩擦焊容易实现机械化和自动化。操作简单,容易掌握和维护。工作场地卫生好,没有火花弧光及有害气体。
缺点
1.摩擦焊主要是一种工件旋转的对焊方法。对于非圆形横断面工件的焊接很困难。盘状工件和薄壁管件,由于不容易夹固也很难焊接。
2.由于受到摩擦焊机主轴电动机功率和压力不足的限制,目前最大的焊接断面积受限。
3.摩擦焊机的一次性投资较大。只有当大批量集中生产时,才能降低焊接生产成本。
据中研产业研究院报告《2021-2025年中国摩擦焊机行业竞争态势与深度研究预测报告》分析
我国在摩擦焊领域的研究起步也很早,最早进行了铜-铝摩擦焊接的尝试,在几十年的不断发展中,产生了一些新的焊接工艺,比如近年来新推出的一些摩擦焊的新技术如搅拌摩擦焊、超塑性摩擦焊等。尤其是搅拌摩擦焊,它突破了传统的焊接方式只能焊接传统回转面的局限性,应用到非回转面的焊接领域,是当前具有十分应用前景的新焊接技术。
目前,国内摩擦焊机行业的技术水平较成熟,产品的生产技术完整,相关企业较多,行业供给能力较强。在国内摩擦焊机行业中,国外品牌在高端领域具有较强的竞争力,在高端市场的渗透率较高,国内品牌主要以中低端产品为主。
随着国内智能制造行业的发展,对相关生产设备的更新换代需求较大,传统的生产设备已不能满足工业加工企业的需要,急需定制化的设备来提高企业的智能化、信息化程度。2020年,国内摩擦焊机的产量约为83.5万台,较2019年下降了2.57%,主要是受国内疫情的影响,摩擦焊机行业复工复产较缓,产量有所下滑。
想要了解更多摩擦焊机行业的发展前景,请查阅《2021-2025年中国摩擦焊机行业竞争态势与深度研究预测报告》。
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