摩擦焊接有什麼優缺點
『壹』 攪拌摩擦焊的優缺點
摩擦焊可以方便地連接同種或異種材料，包括金屬、部分金屬基復合材料、陶瓷及塑料。由於其生產率高、質量好獲得了廣泛的工程應用，但焊接的對象主要是回轉形零件，雖然也有其它形式的摩擦焊技術出現，以克服被焊工件幾何形狀的限制或提高生產率，如相位摩擦焊、徑向摩擦焊、線性摩擦焊等，但實際應用很少。
攪拌摩擦焊主要優點如下：
(1)焊接接頭熱影響區顯微組織變化小．殘余應力比較低，焊接工件不易形；
(2)能一次憲成較長焊縫、大截面、不同位置的焊接．接頭高：
(3)操作過程方便實現機械化、自動化，設備簡單，能耗低，功效高：
(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、無輻射等。
攪拌摩擦焊缺點：焊接工件必須剛性固定，反面應有底板；焊接結束攪拌探頭提出工件時，焊縫端頭形成一個鍵孔，並且難以對焊縫進行修補：工具設計、過程參數和機械性能數據只在有限的合金範圍內可得：在某種情況下，如特殊領域中要考慮腐蝕性能、殘余應力和變形時，性能需進一步提高才可實際應用；對板材進行單道連接時，目前焊速不是很高：攪拌頭的磨損消耗太快等．
『貳』 摩擦焊的特點
摩擦焊技術的主要優點歸結為如下幾個方面：
(1)接頭質量好且穩定。焊接過程由機器自動控制，參數設定後容易監控，重復性好，不依賴於操作人員的技術水平和工作態度。焊接過程不發生熔化，屬固相熱壓焊，接頭為鍛造組織，因此焊縫不會出現氣孔、偏析和夾雜，裂紋等鑄造組織的結晶缺陷，焊接接頭強度遠大於熔焊、釺焊的強度，達到甚至超過母材的強度；
(2)效率高。對焊件准備通常要求不高，焊接設備自動化程度高，可在流水線上生產，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、釺焊不能相比的；
(3)節能、節材、低耗。所需功率僅及傳統焊接工藝的1/5～1/15，不需焊條、焊劑、釺料、保護氣體，不需填加金屬，也不需消耗電極；
(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勢，如鋼和紫銅、鋼和鋁、鋼和黃銅等等；
(5)環保，無污染。焊接過程不產生煙塵或有害氣體，不產生飛濺，沒有孤光和火花，沒有放射線。
由於以上這些優點，摩擦焊技術被譽為未來的綠色焊接技術[2]。
摩擦焊技術的部分缺點：
（1）設備自動化程度高專業性強，局限性大，適合流水線，專業生產線。
『叄』 摩擦焊接的優點
摩擦焊機的優點：
1、焊接質量好；
2、焊接成本低；
3、焊接效率高；
4、焊接穩定版，不受操作人權員影響；
5、安全、環保、無污染。
代表國內最高水平的摩擦焊機：
1、國內唯一的400噸摩擦焊機，世界最大的雙金屬連續驅動摩擦焊機；
2、國內唯一的500噸摩擦焊機，全球最大的連續驅動摩擦焊機；
3、國內唯一的成品活塞桿摩擦焊機；
4、國內第一台雙頭車橋摩擦焊機；
5、國內唯一的高精度單頭相位摩擦焊機（相位角偏差≤±0.2度）；
6、130噸雙頭車橋相位摩擦焊機——全球最大的相位摩擦焊機；
7、國內唯一試驗成功不銹鋼與硬鋁的摩擦焊接；
8、國內唯一試驗成功不銹鋼與防銹鋁的摩擦焊接；
9、國內第一台電控相位摩擦焊機；
10、2項摩擦焊機發明專利，7項摩擦焊機實用新型專利。
『肆』 焊接的分類和特點主要介紹下焊接有何優缺點
一、焊接的常用主要種類
1）電焊；2）氣焊；3）激光焊；4）釺焊；5）熱熔焊；6）電子束焊；7）爆炸焊；
8）等離子焊；9）電渣焊；10）擴散焊；11）摩擦焊；12）高頻焊等。
二、常用焊接方法的基本原理及特點
1.手弧電焊
手弧電焊是各種電弧焊方法中發展最早、目前仍然應用最廣的一種焊接方法。它是以外部塗有塗料的焊條作電極和填充金屬，電弧是在焊條的端部和被焊工件表面之間燃燒。塗料在電弧熱作用下一方面可以產生氣體以保護電弧，另一方面可以產生熔渣覆蓋在熔池表面，防止熔化金屬與周圍氣體的相互作用。熔渣的更重要作用是與熔化金屬產生物理化學反應或添加合金元素，改善焊縫金屬性能。
手弧焊設備簡單、輕便，*作靈活。可以應用於維修及裝配中的短縫的焊接，特別是可以用於難以達到的部位的焊接。手弧焊配用相應的焊條可適用於大多數工業用碳鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅、鋁、鎳及其合金。
2.鎢極氣體保護電弧焊
這是一種不熔化極氣體保護電弧焊，是利用鎢極和工件之間的電弧使金屬熔化而形成焊縫的。焊接過程中鎢極不熔化，只起電極的作用。同時由焊炬的噴嘴送進氬氣或氦氣作保護。還可根據需要另外添加金屬。在國際上通稱為TIG焊。
鎢極氣體保護電弧焊由於能很好地控制熱輸入，所以它是連接薄板金屬和打底焊的一種極好方法。這種方法幾乎可以用於所有金屬的連接，尤其適用於焊接鋁、鎂這些能形成難熔氧化物的金屬以及象鈦和鋯這些活潑金屬。這種焊接方法的焊縫質量高，但與其它電弧焊相比，其焊接速度較慢。
3.熔化極氣體保護電弧焊
這種焊接方法是利用連續送進的焊絲與工件之間燃燒的電弧作熱源，由焊炬噴嘴噴出的氣體保護電弧來進行焊接的。
熔化極氣體保護電弧焊通常用的保護氣體有：氬氣、氦氣、CO2氣或這些氣體的混合氣。以氬氣或氦氣為保護氣時稱為熔化極惰性氣體保護電弧焊（在國際上簡稱為MIG焊）；以惰性氣體與氧化性氣體(O2,CO2)混合氣為保護氣體時，或以CO2氣體或CO2＋O2混合氣為保護氣時，或以CO2氣體或CO2＋O2混合氣為保護氣時，統稱為熔化極活性氣體保護電弧焊（在國際上簡稱為MAG焊）。
熔化極氣體保護電弧焊的主要優點是可以方便地進行各種位置的焊接，同時也具有焊接速度較快、熔敷率高等優點。熔化極活性氣體保護電弧焊可適用於大部分主要金屬，包括碳鋼、合金鋼。熔化極惰性氣體保護焊適用於不銹鋼、鋁、鎂、銅、鈦、鋯及鎳合金。利用這種焊接方法還可以進行電弧點焊。
4.等離子弧焊
等離子弧焊也是一種不熔化極電弧焊。它是利用電極和工件之間地壓縮電弧（叫轉發轉移電弧）實現焊接的。所用的電極通常是鎢極。產生等離子弧的等離子氣可用氬氣、氮氣、氦氣或其中二者之混合氣。同時還通過噴嘴用惰性氣體保護。焊接時可以外加填充金屬，也可以不加填充金屬。
等離子弧焊焊接時，由於其電弧挺直、能量密度大、因而電弧穿透能力強。等離子弧焊焊接時產生的小孔效應，對於一定厚度范圍內的大多數金屬可以進行不開坡口對接，並能保證熔透和焊縫均勻一致。因此，等離子弧焊的生產率高、焊縫質量好。但等離子弧焊設備（包括噴嘴）比較復雜，對焊接工藝參數的控制要求較高。
鎢極氣體保護電弧焊可焊接的絕大多數金屬，均可採用等離子弧焊接。與之相比，對於1mm以下的極薄的金屬的焊接，用等離子弧焊可較易進行。
5.電阻焊
這是以電阻熱為能源的一類焊接方法，包括以熔渣電阻熱為能源的電渣焊和以固體電阻熱為能源的電阻焊。由於電渣焊更具有獨特的特點，故放在後面介紹。這里主要介紹幾種固體電阻熱為能源的電阻焊，主要有點焊、縫焊、凸焊及對焊等。
電阻焊一般是使工件處在一定電極壓力作用下並利用電流通過工件時所產生的電阻熱將兩工件之間的接觸表面熔化而實現連接的焊接方法。通常使用較大的電流。為了防止在接觸面上發生電弧並且為了鍛壓焊縫金屬，焊接過程中始終要施加壓力。
進行這一類電阻焊時，被焊工件的表面善對於獲得穩定的焊接質量是頭等重要的。因此，焊前必須將電極與工件以及工件與工件間的接觸表面進行清理。
點焊、縫焊和凸焊的牾在於焊接電流（單相）大（幾千至幾萬安培），通電時間短（幾周波至幾秒），設備昂貴、復雜，生產率高，因此適於大批量生產。主要用於焊接厚度小於3mm的薄板組件。各類鋼材、鋁、鎂等有色金屬及其合金、不銹鋼等均可焊接。
6.電子束焊
電子束焊是以集中的高速電子束轟擊工件表面時所產生的熱能進行焊接的方法。
電子束焊接時，由電子槍產生電子束並加速。常用的電子束焊有：高真空電子束焊、低真空電子束焊和非真空電子束焊。前兩種方法都是在真空室內進行。焊接准備時間（主要是抽真空時間）較長，工件尺寸受真空室大小限制。
電子束焊與電弧焊相比，主要的特點是焊縫熔深大、熔寬小、焊縫金屬純度高。它既可以用在很薄材料的精密焊接，又可以用在很厚的（最厚達300mm）構件焊接。所有用其它焊接方法能進行熔化焊的金屬及合金都可以用電子束焊接。主要用於要求高質量的產品的焊接。還能解決異種金屬、易氧化金屬及難熔金屬的焊接。但不適於大批量產品。
7.激光焊
激光焊是利用大功率相干單色光子流聚焦而成的激光束為熱源進行的焊接。這種焊接方法通常有連續功率激光焊和脈沖功率激光焊。
激光焊優點是不需要在真空中進行，缺點則是穿透力不如電子束焊強。激光焊時能進行精確的能量控制，因而可以實現精密微型器件的焊接。它能應用於很多金屬，特別是能解決一些難焊金屬及異種金屬的焊接。
8.釺焊
釺焊的能源可以是化學反應熱，也可以是間接熱能。它是利用熔點比被焊材料的熔點低的金屬作釺料，經過加熱使釺料熔化，*毛細管作用將釺料及入到接頭接觸面的間隙內，潤濕被焊金屬表面，使液相與固相之間互擴散而形成釺焊接頭。因此，釺焊是一種固相兼液相的焊接方法。
釺焊加熱溫度較低，母材不熔化，而且也不需施加壓力。但焊前必須採取一定的措施清除被焊工件表面的油污、灰塵、氧化膜等。這是使工件潤濕性好、確保接頭質量的重要保證。
釺料的液相線濕度高於450℃而低於母材金屬的熔點時，稱為硬釺焊；低於450℃時，稱為軟釺焊。
根據熱源或加熱方法不同釺焊可分為：火焰釺焊、感應釺焊、爐中釺焊、浸沾釺焊、電阻釺焊等。目前感應釺焊應用范圍最廣，比如百銳思釺焊提供的感應釺焊設備，已廣泛用於空調製冷、電機、衛浴、眼鏡和汽車等行業。
釺焊時由於加熱溫度比較低，故對工件材料的性能影響較小，焊件的應力變形也較小。但釺焊接頭的強度一般比較低，耐熱能力較差。
釺焊可以用於焊接碳鋼、不銹鋼、高溫合金、鋁、銅等金屬材料，還可以連接異種金屬、金屬與非金屬。適於焊接受載不大或常溫下工作的接頭，對於精密的、微型的以及復雜的多釺縫的焊件尤其適用。
9.電渣焊
電渣焊是以熔渣的電阻熱為能源的焊接方法。焊接過程是在立焊位置、在由兩工件端面與兩側水冷銅滑塊形成的裝配間隙內進行。焊接時利用電流通過熔渣產生的電阻熱將工件端部熔化。
根據焊接時所用的電極形狀，電渣焊分為絲極電渣焊、板極電渣焊和熔嘴電渣焊。
電渣焊的優點是：可焊的工件厚度大（從30mm到大於1000mm），生產率高。主要用於在斷面對接接頭及丁字接頭的焊接。
電渣焊可用於各種鋼結構的焊接，也可用於鑄件的組焊。電渣焊接頭由於加熱及冷卻均較慢，熱影響區寬、顯微組織粗大、韌性、因此焊接以後一般須進行正火處理。
10.高頻焊
高頻焊是以固體電阻熱為能源。焊接時利用高頻電流在工件內產生的電阻熱使工件焊接區表層加熱到熔化或接近的塑性狀態，隨即施加（或不施加）頂鍛力而實現金屬的結合。因此它是一種固相電阻焊方法。
高頻焊根據高頻電流在工件中產生熱的方式可分為接觸高頻焊和感應高頻焊。接觸高頻焊時，高頻電流通過與工件機械接觸而傳入工件。感應高頻焊時，高頻電流通過工件外部感應圈的耦合作用而在工件內產生感應電流。
高頻焊是專業化較強的焊接方法，要根據產品配備專用設備。生產率高，焊接速度可達30m/min。主要用於製造管子時縱縫或螺旋縫的焊接。
11.氣焊
氣焊是用氣體火焰為熱源的一種焊接方法。應用最多的是以乙炔氣作燃料的氧－乙炔火焰。由於設備簡單使用方便，但氣焊加熱速度及生產率較低，熱影響區較大，且容易引起較大的變形。
氣焊可用於很多黑色金屬、有色金屬及合金的焊接。一般適用於維修及單件薄板焊接。
12.氣壓焊
氣壓焊和氣焊一樣，氣壓焊也是以氣體火焰為熱源。焊接時將兩對接的工件的端部加熱到一定溫度，後再施加足夠的壓力以獲得牢固的接頭。是一種固相焊接。
氣壓焊時不加填充金屬，常用於鐵軌焊接和鋼筋焊接。
13.爆炸焊
爆*炸焊也是以化學反應熱為能源的另一種固相焊接方法。但它是利用炸*葯爆*炸所產生的能量來實現金屬連接的。在爆*炸波作用下，兩件金屬在不到一秒的時間內即可被加速撞擊形成金屬的結合。
在各種焊接方法中，爆*炸焊可以焊接的異種金屬的組合的范圍最廣。可以用爆*炸焊將冶金上不相容的兩種金屬焊成為各種過渡接頭。爆*炸焊多用於表面積相當大的平板包覆，是製造復合板的高效方法。
14.摩擦焊
摩擦焊是以機械能為能源的固相焊接。它是利用兩表面間機械摩擦所產生的熱來實現金屬的連接的。
摩擦焊的熱量集中在接合面處，因此熱影響區窄。兩表面間須施加壓力，多數情況是在加熱終止時增大壓力，使熱態金屬受頂鍛而結合，一般結合面並不熔化。
摩擦焊生產率較高，原理上幾乎所有能進行熱鍛的金屬都能摩擦焊接。摩擦焊還可以用於異種金屬的焊接。要適用於橫斷面為圓形的最大直徑為100mm的工件。
15.超聲波焊
超聲波焊也是一種以機械能為能源的固相焊接方法。進行超聲波焊時，焊接工件在較低的靜壓力下，由聲極發出的高頻振動能使接合面產生強裂摩擦並加熱到焊接溫度而形成結合。
超聲波焊可以用於大多數金屬材料之間的焊接，能實現金屬、異種金屬及金屬與非金屬間的焊接。可適用於金屬絲、箔或2～3mm以下的薄板金屬接頭的重復生產。
16.擴散焊
擴散焊一般是以間接熱能為能源的固相焊接方法。通常是在真空或保護氣氛下進行。焊接時使兩被焊工件的表面在高溫和較大壓力下接觸並保溫一定時間，以達到原子間距離，經過原子樸素相互擴散而結合。焊前不僅需要清洗工件表面的氧化物等雜質，而且表面粗糙度要低於一定值才能保證焊接質量。
擴散焊對被焊材料的性能幾乎不產生有害作用。它可以焊接很多同種和異種金屬以及一些非金屬材料，如陶瓷等。
三、焊接的優點
與其它加工方法相比，焊接有如下主要優點:
工件變形小;
生產效率高;
能耗小;
能加工異種材質;
加工柔性高；
適應性強；
大部分的焊接設備投入少等。
四、焊接的缺點
與其它加工方法相比，焊接的主要缺點如下：
對員工操作技能要求高；
與鑄造和鍛壓等常規加工方法相比，焊接後的焊縫強度相對較小；
焊接部位母材性能會產生變化，影響母材性能。
『伍』 摩擦焊接技術的特點有哪些
摩擦焊接技術的特點
⑴固態焊接
摩擦焊接過程中，被焊材料通常不熔化，仍處於固相狀態，焊合區金屬為鍛造組織(圖5-4)。與熔化焊接相比，在焊接接頭的形成機制和性能方面，存在著顯著區別。首先，摩擦焊接頭不產生與熔化和凝固冶金有關的一些焊接缺陷和焊接脆化現象，如粗大的柱狀晶、偏析、夾雜、裂紋和氣孔等；其次，軸向壓力和扭矩共同作用於摩擦焊接表面及其近區，產生了一些力學冶金效應，如晶粒細化、組織緻密、夾雜物彌散分布，以及摩擦焊接表面的「自清理」作用等；再者，摩擦焊接時間短，熱影響區窄，熱影響區組織無明顯粗化。上述三方面均有利於獲得與母材等強的焊接接頭。這一特點是決定摩擦焊接頭具有優異性能的關鍵因素。
⑵廣泛的工藝適應性
上述特點亦決定了摩擦焊接對被焊材料具有廣泛的工藝適應性。除傳統的金屬材料外，還可焊接粉未合金、復合材料、功能材料、難熔材料等新型材料，並且特別適合於異種材料，如鋁—銅、銅—鋼、高速鋼—碳鋼、高溫合金—碳鋼等的焊接，甚至陶瓷—金屬、硬質合金—碳鋼、鎢銅粉末合金—銅等性能差異非常大的異種材料亦可採用摩擦焊接方法連接。因此，為了降低結構成本或充分發揮不同材料各自性能優勢而採用異種材料結構時，摩擦焊接是解決連接問題的優選途徑之一。對某些新材料，如高性能航空發動機轉子部件採用的U700高鋁高鈦鎳基合金和飛機起落架採用的AISI4340(300M)超高強鋼等，由於合金元素含量較高，採用熔化焊接可能在焊接或焊後熱處理過程中產生裂紋，熔焊焊接性較差，而摩擦焊接已被確認為是焊接這類材料最可靠的焊接方法。
摩擦焊接還具有廣泛的結構尺寸和接頭形式適應性。現有的摩擦焊機可以焊接截面積為1~161 000 mm2的中碳鋼工件。可用於管對管、棒對棒、棒對管、棒(管)對板的焊接，也可將管和棒焊接到底盤及突出部位，在任何位置都可以實現准確定位。
⑶焊接過程可靠性高
摩擦焊接過程完全由焊接設備控制，人為因素影響很小。焊接過程中所需控制的焊接參數較少，只有壓力、時間、速度和位移。特別對國外廣泛採用的慣性摩擦焊接，當飛輪轉速被設定時，實際上只需控制軸向壓力一個參數，易於實現焊接過程和焊接參數的自動控制，以及焊接設備的自動化，從而使焊接操作十分簡便，焊機運行和焊接質量的可靠性、重現性大大提高。將計算機技術引入到摩擦焊接過程式控制制中，對焊接參數進行實時檢測與閉環控制，可進一步提高摩擦焊接過程的控制精度與可靠性。摩擦壓力控制精度可達±0.3MPa，主軸轉速控制精度可達±0.1%。
⑷焊件尺寸精度較高
由於摩擦焊接為固態連接，其加熱過程具有能量密度高、熱輸入速度快以及沿整個摩擦焊接表面同步均勻加熱等特點，故焊接變形較小。在保證焊接設備具有足夠大的剛性、焊件裝配定位精確以及嚴格控制焊接參數的條件下，焊件尺寸精度較高。焊接接頭的長度公差和同軸度可控制在±0.25 mm左右。
⑸高效
據美國G.E.公司(即通用電氣公司)報道[8]，採用慣性摩擦焊接TF39航空發動機大截面、薄壁(直徑為610 mm，壁厚為3.8 mm)壓氣機盤時，其焊接循環時間僅需3 s左右；美國HUGHES(休斯)公司焊接高強度、大截面石油鑽桿(直徑127 mm，壁厚為15 mm)的焊接循環時間也只需15 s左右。一般說來，摩擦焊接的生產效率要比其它焊接方法高一倍至一百倍，非常適合於大批量生產。若配備有自動上下料及焊前、焊後輔助工序的機械化裝置，生產效率會進一步提高。
⑹低耗
摩擦焊接不需要特殊的焊接電源，所需能量僅為傳統焊接工藝的20%左右，亦不需要填加其它消耗材料，如焊條、焊劑、電極、保護氣體等，因此是一種節能、低耗的連接工藝。
⑺清潔
摩擦焊接過程中不產生火花、飛濺、煙霧、弧光、高頻和有害氣體等對環境產生影響的污染源，是一種清潔的生產工藝。
另外，摩擦焊接還具有易於操作、對焊接面要求不高等優點。其局限性是受被焊零件形狀的限制，即摩擦副中一般至少要求一個零件是旋轉件。目前主要用於圓柱形軸心對稱零件的焊接。但近期研究的相位控制摩擦焊接、線性摩擦焊接、攪拌摩擦焊接等成功地解決了軸心不對稱且具有相位要求的非圓柱形構件乃至板件對接等焊接問題，進一步擴大了摩擦焊接的應用范圍。
總之，摩擦焊接是一種優質、高效、低耗、清潔的先進焊接製造工藝，在高新技術產業和傳統產業部門具有巨大的技術潛力和廣闊的市場應用前景。通過與計算機、信息處理、軟體、自動控制、過程模擬、虛擬製造等高技術的緊密結合，摩擦焊接正在以高新技術面貌展現在人們面前。
『陸』 什麼叫摩擦焊接阿
在壓力作用下，通過待焊工件的摩擦界面及其附近溫度升高，材料的變形抗力降低、塑性提版高、界面氧權化膜破碎，伴隨著材料產生塑性流變，通過界面的分子擴散和再結晶而實現焊接的固態焊接方法。
摩擦焊通常由如下四個步驟構成：1、機械能轉化為熱能；2、材料塑性變形；3、熱塑性下的鍛壓力；4、分子間擴散再結晶。
摩擦焊相較傳統熔焊最大的不同點在於整個焊接過程中，待焊金屬獲得能量升高達到的溫度並沒有達到其熔點，即金屬是在熱塑性狀態下實現的類鍛態固相連接。
相對傳統熔焊，摩擦焊具有焊接接頭質量高——能達到焊縫強度與基體材料等強度，焊接效率高、質量穩定、一致性好，可實現異種材料焊接等。
摩擦焊技術經過長年的發展，已經發展出很多種摩擦焊接的分類：包括慣性摩擦焊、徑向摩擦焊、線性摩擦焊、軌道摩擦焊、攪拌摩擦焊等。
關於傳統摩擦焊的定義：利用焊件表面相互摩擦所產生的熱，使端面達到熱塑性狀態，然後迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。