Was ist Reibrührschweißen?

Prinzip des RührreibschweißensReibrührschweißen bezieht sich auf die Verwendung einer Hochgeschwindigkeitsrotation des Schweißwerkzeugs und der Reibungswärme des Werkstücks, um das Schweißmaterial lokal plastisch zu machen, wenn das Schweißwerkzeug entlang der Schweißschnittstelle vorwärts das plastifizierte Material im Schweißwerkzeug Reibung Von der Vorderseite des Schweißwerkzeugs zur Rückseite und bei der Extrusion des Schweißmaterials, um eine dichte Festphasenschweißnaht zu bilden.Erklärung allgemeiner Begriffe(1) Vorschubseite (AS) und Rückzugsseite (RS): Die Schweißnaht ist mittels Reib- und Reibschweißzentrum in zwei Seiten geteilt. Sie wird durch die Drehrichtung des Schweißwerkzeugs und die Vorschubrichtung bestimmt. Auf der Vorderseite der Schweißnaht stimmt die Drehrichtung des Schweißwerkzeugs mit der Vorschubrichtung des Schweißwerkzeugs überein. Auf der Rückseite der Schweißnaht ist die Drehrichtung des Schweißwerkzeugs der des Schweißwerkzeugs entgegengesetzt. Funktion: Auf der Vorderseite fließt ein Teil des Materials nach vorne, ein Teil des Materials nach hinten und es entsteht eine größere Mischung auf der Seite. Das Material auf der Rückseite fließt nur rückwärts und ein Teil des Materials tritt auf der Vorderseite ein. Das plastifizierte Metall im oberen Teil des Schweißwerkzeugs fließt hauptsächlich nach unten, und das plastifizierte Metall im vorderen und unteren Teil des Schweißwerkzeugs fließt hauptsächlich entlang der Schweißseite von der Rückseite zur Vorderseite. Das plastifizierte Metall im oberen Teil des Schweißwerkzeugs hat einen Vorwärts- und Aufwärtstrend, in der Nähe der Mitte des Schweißwerkzeugs in der Nähe des plastifizierten Metalls nach unten, einen Rückfluss. (2) Schweißwerkzeug oder Schweißkopf (Schweißwerkzeug): Reibung Rührschweißen für das spezielle Werkzeug namens Reibrührschweißwerkzeug, bezeichnet als Schweiß- oder Mischkopf. Rührreibschweißen durch die Zusammensetzung von Nadel (Stift) und Schulter (Schulter), die beide als Mischnadel und -schulter bekannt sind. Funktion: Welle – Liefert die Wärmeenergie, die zum Plastifizieren des Materials in der Schweißzone durch Reibung erforderlich ist. Die Form des Endes des Schafts ist konkav, um sicherzustellen, dass das weichmachende Material darunter während des Schweißvorgangs einer nach innen gerichteten Kraft ausgesetzt wird und sich ansammelt, wodurch verhindert wird, dass das plastifizierte Material aus der Schweißzone überläuft und die Rückseite des zu füllenden Hohlraums bildet , um eine gute Schweißumformung zu gewährleisten. Mischnadel – neben der Reibung durch die Bereitstellung eines Teils der erforderlichen Wärme, die hauptsächliche mechanische Beschädigung des ursprünglichen zu schweißenden Grundmaterials und der Umgebung durch starkes Rühren, was zu einem Andocken der Oberfläche und des Materials in der Nähe führt vollständiges Mischen, Die Bildung einer großen Verformungscharakteristik der feinen gleichachsigen Körner, die aus Schweißkeimen bestehen. (3) Schweißnuggetzone, WNZ: Der zentrale Teil der Schweißnaht wird als Kernbereich bezeichnet, der eine erhebliche plastische Verformung und eine vollständige dynamische Rekristallisation aufweist unter der starken Reibung des Schweißwerkzeugs. Mikrostruktur der axialen Körner. (4) Thermisch-mechanisch betroffene Zone (TMAZ): Der Randbereich der angrenzenden WNZ ist TMAZ, das unter der Hitze des Schweißwerkzeugs einer plastischen Verformung und teilweisen Rekristallisation unterliegt, um eine Mikrostruktur zu bilden, die aus gebogenen und länglichen besteht Getreideorganisation.(5) Wärmeeinflusszone (HAZ): Ein Teil des Bereichs außerhalb der TMAZ ist eine HAZ, die keiner mechanischen Bewegung durch das Schweißwerkzeug ausgesetzt ist. Nur das Phänomen des Kornwachstums tritt unter Einwirkung von Reibungswärme auf und bildet eine relativ grobe Mikroorganisation.Reibrührschweißprozess in Abbildung 1 dargestellt, die Mikrostruktur der Verteilung in Abbildung 2 dargestellt.Abbildung 1 Schematische Darstellung des RührreibschweißensAbbildung 2 Zusammensetzung des Mikrostrukturbereichs der Verbindung (BMZ ist das Grundmaterial) Die Vorteile des Rührreibschweißens: FSW-Schweißen durch die plastische Verformung und dynamische Rekristallisation, die Mikrostruktur von feinem, feinem Korn, ohne die Dendriten zu schmelzen. Im Vergleich zum herkömmlichen Schweißverfahren gibt es keine Spritzer und Rauch, keine brennenden Legierungselemente, Risse und Poren und andere Defekte, es müssen kein Schweißdraht und kein Schutzgas hinzugefügt werden. in den mechanischen Eigenschaften der Schweißverbindung, als WIG- und MIG-Schweißen hat offensichtliche Vorteile Die Verbindung von Nichteisenmetallmaterialien wie Aluminium, Magnesium, Zink, Kupfer usw. in Bezug auf Schweißverfahren, mechanische Eigenschaften der Verbindung und Produktionseffizienz. FSW hat bei anderen Schweißverfahren eine beispiellose Überlegenheit gezeigt. Rührreibschweißanwendung In letzter Zeit sind die erfolgreiche Anwendung von FSW-Materialien Al-Legierungen, Mg-Legierungen, Blei, Zink, Kupfer, Edelstahl, kohlenstoffarmer Stahl und andere ähnliche Materialien oder andere Materialien, Reibrührer Schweißen wird hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt, Luftfahrt, Schiffbau, Fahrzeug- und Kernenergie und anderen Bereichen eingesetzt. Luftfahrt: Boeing investiert erstmals 15 Millionen US-Dollar, vom GMAW-Prozess zum FSW-Prozess, Schweißfehlerrate um das 10-fache reduziert, Produktleistung um 30% oder mehr erhöht. Der Einsatz von Rührreibschweißen Flugzeuge wurde bei Boeing.Ship abgenommen: China Aviation Industry Beijing Foster Technology Co., Ltd. Erfolg der unabhängigen Forschung und Entwicklung von Chinas erstem Schiff mit verstärkter Wand Rührreibschweißen Ausrüstung, kann das Gerät Länge geschweißt werden 12 m, Breite 6 m, Dicke von 12 mm Aluminiumlegierung mit einer Wand, um die Anforderungen der Entwicklung neuer Raketenboote der chinesischen Marine zu erfüllen Abbildung 3.Abbildung 3 FSW-Verbindung von AutotürenReibrührschweißen Entwicklungsrichtung(1) Rührreibschweißen VerbundtechnologieAbbildung 4 ist das schematische Diagramm des reziproken Rührreibschweißens, das Prinzip ist der Mischkopf im Rührreibschweißprozess der periodischen Rotation und umgekehrt der hin- und hergehenden Bewegung; Gleichzeitig, Abbildung 5 für das schematische Diagramm des Schrägreibrührschweißens, ist das Prinzip die Verwendung eines asymmetrischen Mischkopfs, um das Reibrührschweißen zu erreichen. Während des Schweißvorgangs besteht zwischen der Mittelachse des Rührkopfs und der rotierenden Mittelachse der Schweißmaschine ein Neigungswinkel, um die schiefe Bewegung der Schweißnaht zu erreichen Rührschweißen (2) RührreibungsmodifikationstechnologieEinschließlich direkter Oberflächenmodifikation und Modifikation des Gussmaterials. Das Prinzip der direkten Oberflächenmodifikation besteht darin, die Oberfläche des Werkstücks mit dem Rührer zu reiben, der nur die Schulter hat, ohne die Nadel zu rühren. Der Bereich, durch den der Rührkopf läuft, soll eine oberflächenmodifizierte Schicht bilden, die zu Zwecken oberflächenmodifiziert werden kann工艺, 2003, (4):23-29.[2]栾国红, 郭德伦.搅拌摩擦焊技术在中国的发展和推广应用[J].航空制造技术2014, (17):71-75.
Quelle: Meeyou Carbide