搅拌摩擦焊(FSW)是 1991 年在英国开发的一种固态连接工艺。旋转的工具产生摩擦热和塑性流动,在不熔化母材的情况下形成高强度接头。
与熔焊不同,FSW 不会熔化母材,因此变形极小,晶粒结构细腻,接头强度极佳,能效更高。
在汽车制造领域,铝合金焊接技术不断进步,而铁/钢材料由于软化温度高,成本效益高的耐高温工具有限,给焊接带来了挑战。
NTK 切割工具公司利用其在陶瓷材料和先进技术方面的专业知识,正在推动这些材料的搅拌摩擦焊接 (FSW) 技术取得进展。
| 刀具寿命 | 刀具成本 | |
|---|---|---|
| NTK 陶瓷 | ○ | ◎ |
| CBN 型 | ◎ | × |
| 碳化物 | 无法加工 (工具熔化) | |
| 高速钢 | 无法加工 (刀具熔化) | |
*黑色金属:钢、不锈钢、铜
| 流水线焊接条件指南 | 转速 (min-1) |
1000 – 2000 |
| 焊接速度 (mm/min) (SFM) |
1000 – 2000 3.3 – 6.6 |
| 工具材料 | 高强度 SiAlON 陶瓷 |
| 细颗粒硬质合金 | |
| 柄直径 | ⌀ 8, 10, 12, 16, 20mm .320, .400, .472, .630, 787inches* 可用性大于 ⌀ 20 mm .787” 、 |
以前,SUS 被喷涂到钢材上以改善表面性能。
现在,这些材料可以使用 FSW 方便地连接起来。
| 高强度钢 | ||
|---|---|---|
| 焊接方法 | 直线焊接 | |
| 焊接 材料 |
材料 | SPFC980 (高强度 980MPa) |
| 厚度 (mm) (inch) | 1.2 .047 | |
| 工具形状 | 刀柄直径 (mm) (inch) | ⌀ 6 .236 |
| 肩部直径 (mm) (inch) | ⌀ 6 .236 | |
| 探头直径 (mm) (inch) | ⌀ 3 .120 | |
| 探头长度 (mm) (inch) | 0.9 .035 | |
| 焊接 条件 |
转速 (min-1) |
1000 |
| 焊接速度 (mm/min) (SFM) |
100 .328 | |
| 焊接距离 (mm) (inch) | 850 33.5 | |
| 厚钢板 | ||
|---|---|---|
| 焊接方法 | 直线焊接 | |
| 焊接 材料 |
材料 | 低碳钢 |
| 厚度 (mm) (inch) | 15 .60 | |
| 工具形状 | 刀柄直径 (mm) (inch) | ⌀ 37.5 1.48 |
| 肩部直径 (mm) (inch) | ⌀ 37.5 1.48 | |
| 探头直径 (mm) (inch) | ⌀ 18.5 .728 | |
| 探头长度 (mm) (inch) | 14.7 .579 | |
| 焊接 条件 |
转速 (min-1) |
200 |
| 焊接速度 (mm/min) (SFM) |
50 .164 | |
| 焊接距离 (mm) (inch) | 500 19.7 | |