攪拌摩擦焊接的起源可追溯到公元1891年,當(dāng)時(shí)美國(guó)批準(zhǔn)了這種焊接方法的一個(gè)專利。該專利是利用摩擦熱來連接鋼纜。隨后德國(guó)、英國(guó)、蘇聯(lián)、日本等國(guó)家先后開展了摩擦焊接的生產(chǎn)與應(yīng)用。我國(guó)是世界上研究摩擦焊接很早的國(guó)家之一。摩擦焊接、線性摩擦焊接、攪拌摩擦焊接等,使其在航空、航天、核能、海洋開發(fā)等高技術(shù)領(lǐng)域及電力、機(jī)械制造、石油鉆探、汽車制造等產(chǎn)業(yè)部門得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用。
摩擦焊是利用工件端面相互運(yùn)動(dòng)、相互摩擦所產(chǎn)生的熱,使端部達(dá)到熱塑性狀態(tài),然后迅速頂鍛,完成焊接的一種方法。由于
攪拌摩擦焊接時(shí)的溫度相對(duì)較低,因此焊接后結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力或變形也較熔化焊小得多。特別是Al合金薄板熔化焊接時(shí),結(jié)構(gòu)的平面外變形是非常明顯的,無論是采用無變形焊接技術(shù)還是焊后冷、熱校形技術(shù),都是很麻煩的,而且增加了結(jié)構(gòu)的制造成本。
攪拌摩擦焊通常由如下四個(gè)步驟構(gòu)成:
1、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能;
2、材料塑性變形;
3、熱塑性下的鍛壓力;
4、分子間擴(kuò)散再結(jié)晶。