搅拌摩擦焊接技术研究进展

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1、，一+-+。。+一。+。、{名家综述}k-+．+-+-+一J文章编号：2095—1248(2017)Ol一0001—14搅拌摩擦焊接技术研究进展陈振中，王月(沈阳航空航天大学航空航天工程学部(院)，沈阳110136)摘要：继激光焊后，搅拌摩擦焊成为具有革命性的焊接技术。因焊接温度峰值低于材料熔点，搅拌摩擦焊可避免常规熔化焊所产生的热裂纹、大变形和组织粗大等缺点。对搅拌摩擦焊接技术进行了全面系统的介绍，主要包括焊接原理、焊接设备、焊接工具、可焊材料、焊接接头形式及焊接接头静载／动载性能等。对由搅拌摩擦焊演变而来的常规搅拌

2、摩擦点焊、回填式搅拌摩擦点焊也进行简单介绍。最后对搅拌摩擦焊技术在航空航天、汽车、轮船等领域的应用进行介绍和展望。关键词：搅拌摩擦焊；焊接设备；焊接工具；力学性能中图分类号：TG453．9文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2017．01．001ResearchProgressofFrictionStirWeldingTechnologyCHENZhen·zhong，WANGYue(FacultyofAerospaceEngineering，ShenyangAerospaceUniv

3、ersity，Shenyang110136，China)Abstract：FrictionStirWelding(FSW)isregardedasarevolutionaryjoiningmethodtoreplacelaserbeamwelding．Inviewofthelowerpeaktemperaturecomparedtothemeltingpointofmaterialsduringweldingprocess，FSWtechnologycanavoidthedisadvantages(e．g．hotcra

4、ck，largedeformationandcoarsemicro-structures)causedbytraditionalfusionweldingtechnology．FSWtechnologywasintroducedcomprehensive·lyandsystematicallyinthispaper，mainlyincludingweldingprinciple，weldingequipment，weldingtools，weldingmaterials，jointformandstatic／kinet

5、icsmechanicalproperties．Frictionstirspotwelding(FSSW)andrefillfrictionstirspotwelding(RFSSW)evolvedfromFSWweFealsopresentedbriefly．Finally，someapplicationsofFSWinthefieldsofaerospace，automobile，shippingwerestated．Keywords：frictionstirwelding；weldingequipment；wel

6、dingtool；mechanicalproperties搅拌摩擦焊接(FrictionStirWelding，FSW)是由英国焊接研究所于1991年发明的一种固相焊接方法¨。2J。与传统熔化焊相比，FSW焊接过程中没有烟尘、飞溅，热辐射等且可避免热裂纹、大变形及粗大组织等缺点∞“·。因此继激光焊接技术后，FSw被誉为最具革命性的绿色无污染的连接技术¨’51。近年来随着FSW技术的发展，Fsw已被广泛应用于焊接各种牌号的铝合金、镁合金等低熔点材料∞。7J。对于钢、钛等高熔点材料的焊接也得到国内外学者的广泛关注旧。9]。

7、作为一种革命性的绿色焊接技术，FSW已在航空航天、轨道车辆、造船等方面得到应用。本文将从收稿日期：2016—11—22基金项目：辽宁省教育厅科研基金(项目编号：L2010415)作者简介：陈振中(1963一)，男，辽宁沈阳人，教授，博士，主要研究方向：结构疲劳断裂与可靠性分析，E．mail：zhenzhong—chen@hot．mail．com2沈阳航空航天大学学报第34卷FSW焊接设备、可焊材料、焊接工具、接头力学性能及FSw应用与展望等方面介绍FSW的研究现状。1焊接原理1．1FSW焊接原理FSW是通过圆柱形、锥型

8、或其他形状的搅拌工具扎入到待焊工件内部，在搅拌工具的摩擦、搅拌与顶锻作用下并相对于待焊工件运动从而实现工件焊接的一种连接方法¨0I。其焊接原理如图1所示。焊接过程主要包括三个阶段：(1)高速旋转的搅拌工具插入到工件内部，并下扎到固定深度；(2)高速旋转的搅拌工具相对于待焊工件移动，且轴肩给予工件一定的顶锻力；(3)焊接结束，搅拌工