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有色金屬焊接
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摩擦焊的6個階段
2017.04.11

摩擦焊的6個階段

    1.初始摩擦階段

    由于摩擦焊接表面總是凹凸不平,加之存在有氧化膜、銹、油、灰塵以及吸附的氣體等,所以,顯示出的摩擦因數很小,隨著接觸后摩擦壓力的逐漸增加,摩擦加熱功率也逐漸增加。

在不穩定摩擦階段,凹凸不平互相壓入的表面迅速產生塑性變形和機械挖掘現象,表面不平會引起振動,空氣也可能進入摩擦表面。

    2.不穩定摩擦階段

    摩擦破壞了待焊面的原始狀態,未受污染的材質相接觸,真實的接觸面積增大,材質的塑性、韌性有較大提高、摩擦因數增大、摩擦加熱功率提高、達到峰值后,又由于界面區溫度的進一步升高、塑性增高和強度下降,加熱功率又迅速降低。在這個階段,摩擦變形量開始增大,并以飛邊的形式出現。

    在不穩定摩擦階段,機械挖掘現象減小,振動消除,表面逐漸平整,出現高溫塑性狀態金屬顆粒的“粘結”現象,而粘結在一起的金屬又受扭力矩而剪斷,并相互過渡。接觸良好的塑性金屬封閉了摩擦表面,使之與空氣隔絕。

    3.穩定摩擦階段

    在這個階段,材料的粘結現象減少,分子作用現象增強,摩擦因數很小,摩擦加熱功率穩定在較低的水平。變形層在力的作用下,不斷從摩擦表面擠出,摩擦變形量不斷增大,飛邊也增大,與此同時,又被附近高溫區的材料所補充而處于動態平衡之中。

    4.停車階段

    這個階段,伴隨工件間相對運動的減慢和停止,摩擦扭矩增大,界面附近的高溫材料被大量擠出,變形量亦隨之增大,具有頂鍛的特點,為了得到牢固的結合,停車時間要嚴格控制。

    5.純頂鍛階段

    是指從工件停止相對運動到頂鍛力上升到較大值所對應的階段。頂鍛力、頂鍛速度和頂鍛變形量對焊接質量具有關鍵性的影響。

    6.頂鍛維持階段

    是指頂鍛力達到較大值到壓力開始撤除所對應的階段。

    從停車階段開始到頂鍛維持階段結束,變形層和高溫區的部分金屬被不斷的擠出,焊縫金屬產生變形、擴散以及再結晶,終形成了結合牢固的接頭。




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