欢迎您来到长春数控机床有限公司官网,我们将竭诚为您服务!

现代机械制造高新技术企业

国内企业振兴技术改造先进单位

行业新闻

首页 > 新闻中心 > 行业新闻

物理知识应用:惯性摩擦焊机

来源:www.ccxh.net    日期:2021-04-21    浏览量:载入中...

物理知识应用:惯性摩擦焊机


惯性摩擦焊机,是一种利用飞轮储存的旋转动能实现的一种旋转摩擦焊,是20世纪60年代初由卡特彼勒公司发明的,通过在待焊材料之间摩擦,产生热量,在顶锻力的作用下材料发生塑性变形与流动,进而连接母材。

运用该技术焊接的工作过程是:将一侧的待焊零件与惯性飞轮一同固定在设备的旋转端,另一侧的零件则被固定在移动端。焊接开始前,旋转端与移动端的零件相互分开,电机驱动旋转端一侧加速旋转。当转速升至设定值时,离合器使电机与旋转端分开,旋转端凭借飞轮的转动惯量继续旋转。此时移动端零件被推向旋转端,两者接触后受顶锻力的作用开始摩擦生热,直至接触面上的材料处于黏塑性状态。生热的同时,两侧零件接触面上的杂质也被磨去,因此焊后不会产生气孔、夹杂等焊接缺陷。当接触面的温度升至制高点且达到焊接所需,此时移动端受到更大的顶锻力使两侧接触面相互挤压。在挤压过程中,旋转端很快停止旋转,此时两侧零件紧密接触,材料分子相互扩散并结合成一体,完成焊接。在顶锻过程中,受到高温影响,微观组织发生改变的材料被挤出,形成所谓的飞边。


惯性摩擦焊的焊接用时短、效率高,适合大批量零件的焊接,而且焊接过程不产生有害烟雾及高亮度弧光,对环境及操作者不易产生危害。由于焊接时整个焊接面几乎同时摩擦、同时加热、同时焊接,焊接接头收缩量及残余应力分布较为均匀,焊接接头质量较高。

由于使用惯性摩擦焊时,一侧零件旋转,另一侧零件不旋转,所以该技术通常只用于旋转件(如航空发动机的盘轴、石油钻杆等)的焊接。通用动力、普惠和罗罗公司作为世界航空发动机领域的三大公司,均使用惯性摩擦焊技术对发动机压气机盘进行焊接。我国航空发动机领域也正逐步使用此项技术,以替代

传统的螺栓连接来制造新型航空发动机压气机组件。

相关物理知识
惯性:旋转端离开电机后凭借飞轮的转动惯性还能继续旋转。
摩擦生热:通过做功改变焊件的内能,使焊件的内能增大,温度升高。

力的作用效果:力能改变物体的运动状态。当接触面的温度升至制高点且达到焊接所需,此时移动端受到更大的顶锻力使两侧接触面相互挤压。在挤压过程中,旋转端很快停止旋转。

CMmTa3ueDP6Zmy4N0DMRG6PsWKPEe5iR1vjgwjG5OR+qW39zh89wew65HL2EhpA1IRLLeaqZqDQhH2N6wucOmU1w63k7v4+E82C5rvJ34fBXzQOWP37daQ==