由英国焊接研究所1991年发明的搅拌摩擦焊(FSW),以其优异的焊接性能和综合的经济、环境效益而著称,在航空、航天、造船、交通工具、压力容器、电器等行业有着广阔的应用前景,且在很多领域大有取代GMAW之势。它的出现将使铝及其合金等有色金属的连接技术发生重大变革。虽然FSW工艺开发时间不长,但是在焊接机理、适用材料、焊接设备以及工程化应用方面均取得了很大的进展。 搅拌摩擦焊可调摩擦头的研制是研究FSW的关键技术之一。搅拌摩擦焊有两个主要缺点:一是焊接完成会留下一个匙孔;二是焊接变厚度的材料需要更换不同长度的搅拌针。解决办法就是外加导入板和导出板消除“匙孔”;而环形焊缝搅拌摩擦焊遇到的挑战就是焊接尾端“匙孔”的消除,可回抽式搅拌头是唯一的解决方法。对于变截面厚度的搅拌摩擦焊,用原来的装卡方法装配准备时间会很长,而可调式摩擦头可以轻易解决这个技术问题。 本文涉及的可调式摩擦头在焊接收尾时由计算机控制自动退出工件,从而消除了匙孔问题。这种设计允许搅拌针长度依据待焊工件的厚度进行调整并在焊接收尾时完成闭合的焊缝。