搅拌摩擦焊在高速船舶上的应用

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1、现代焊接ModernWelding搅拌摩擦焊在高速船舶上的应用ApplicationofFSWonhigh-speedships武汉船舶职业技术学院曾平［摘要］本文根据高速船舶上铝合金材料的焊接难点，对搅拌摩擦焊的特点及铝合金结构采用搅拌摩擦焊的优势进行了阐述，并介绍了搅拌摩擦焊在高速船舶上的应用。［关键词］搅拌摩擦焊；高速船舶；铝合金材料当今世界的高速船舶具有陆上交比普通电弧焊拥有诸多独特的优点：耐腐蚀性能好、无磁性、成形性及低通运输车辆的速度和相同的耗能。因（1）固相焊接，不存在热裂纹和温性能好等特点，而被广泛地应用于此，高速船舶的水上运输可与陆上交气孔等熔焊缺陷。船舶结构中，采

2、用铝合金代替钢板材通运输相媲美。高速船舶的发展，不（2）接头变形小、应力低。料，结构重量可减轻50%以上。仅取决于先进的船型，而且依赖于轻（3）焊接过程不需要焊丝和保护2.1铝合金焊接的特点型、灵巧的动力推动系统和轻质高强气体。铝合金焊接有以下几大难点：①度的新材料。铝合金材料具有重量轻、（4）绿色环保，没有烟尘、飞溅铝合金焊接接头软化严重，强度系数比强度高、耐海水腐蚀、易加工等优和弧光辐射等。低，这也是阻碍铝合金应用的最大障碍；②铝合金表面易产生难熔的氧化点，故高速船舶选用高性能的铝合金（5）非常节能，一般为普通焊接材料来降低船舶重量。但铝合金材料能源消耗的1%~20%。膜（AlO

3、其熔点为2060℃），这就需23的传统连接方法为铆接和电弧焊连接,（6）焊接过程没有材料熔化，可要采用大功率密度的焊接工艺；③铝铆接增加了制造时间、人力和物料的以实现任意位置焊接。合金焊接容易产生气孔；④铝合金焊接易产生热裂纹；⑤线膨胀系数大，使用量；电弧焊则需要添加大量价格（7）机械焊接技术，容易实现自易产生焊接变形；⑥铝合金热导率大昂贵的填充填料（即焊丝），而且焊动焊，不需要特殊的技术培训和认证。（约为钢的4倍），相同焊接速度下,接变形大、易产生裂纹、气孔等缺陷,（8）焊接质量优良，对铝合金材热输入量要比焊接钢材大2~4倍。对焊工的要求也较高。为此，针对铝料来说搅拌摩擦焊优于任何

4、其他焊接因此，铝合金的焊接要求采用能合金材料寻找新的高效焊接工艺，是方法。量密度大、焊接热输入量小、焊接速当前铝合金船舶建造急需解决的主要但是，搅拌摩擦焊也并非十全十问题，搅拌摩擦焊的发明和发展为高美，目前该焊接方法尚存在的局限性度高的高效焊接方法。[2]速船舶中铝合金结构件的连接提供了包括：焊接尾端通常存在“匙孔”；焊2.2铝合金的搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊在焊接过程中无金属最佳方案，这无疑是焊接技术发展史接过程需要较大的顶锻力和驱动力；欠熔化，属固相焊接工艺。由于接头加上最具革命性的里程碑之一。缺普通电弧焊和手工电弧焊所具备的热温度低，热影响区较熔化焊时窄， 过程柔性。可以预料，随着焊

5、接技术1搅拌摩擦焊的特点的进步，其局限性会逐渐得到解决。[1]无合金元素烧损、裂纹和气孔等缺陷,搅拌摩擦焊之所以能举世瞩目并接头综合性能良好。铝合金采用搅拌2铝合金结构采用搅拌摩擦在世界造船业得到广泛应用，主要是摩擦焊可以克服其在熔焊时的焊接难作者简介：曾平（1961-），女，汉族，武汉市人，副教授,焊的优势 国际焊接工程师，主要从事船舶焊接技术的教学和科研工点，使不适宜熔焊的金属得到可靠的铝合金由于重量轻、比强度高、连接且获得优良的焊接接头。目前，作。现代焊接2010年第1期总第85期J-13现代焊接ModernWelding搅拌摩擦焊在铝合金的焊接方面研究导弹快艇”（如图1所示）

6、上的宽幅铝在船厂根据结构的需要进一步装配、应用较多，几乎可以焊接所有系列的合金壁板的拼焊成功应用了搅拌摩擦固定以及实时拼接成形。采用搅拌摩铝合金材料，已经成功地进行了搅拌焊技术，直接提升了我国的铝合金船擦焊实现高集成度的预成形模块化制摩擦焊的铝合金材料包括2000系列、舶制造能力，推动了我国铝合金船舶造来代替传统的船舶平板-加强件结构5000系列、6000系列、7000系列、8000制造技术向世界先进水平发展。据2006的制造，是船舶制造技术发展的必然系列等。对于异种材料的连接，如2024年中国日报网站介绍，国外对我国制和革命性的进步。宽幅铝合金型材的/6061、2040/7075等

7、不同牌号铝合金材造“双体穿浪隐形导弹快艇”进行了搅拌摩擦焊已经成为轻合金船舶制造料，搅拌摩擦焊也具有较大的优越性,高度的评价：中国推出的配备反舰巡的主要手段。还可以实现铝合金与铜合金、铝合金航导弹的双体穿浪攻击型快艇，具有宽幅铝合金型材的搅拌摩擦焊主与镁合金等不同材料的焊接。另外，突出的隐形性能，能在海浪中快速穿要特点表现在：①彻底解决了铝合金搅拌摩擦焊与普通摩擦焊相比，它可行，并具有双船体外形。焊接方法问题，船舶结构设计不再需不受轴类零件的限制，可焊接直