攪拌摩擦焊是一種固相焊接方法，主要利用攪拌頭與待焊工件之間的摩擦熱和塑性變形將兩層或多層金屬材料連接在一起。與傳統(tǒng)的熔化焊相比，攪拌摩擦焊具有無需填充材料、節(jié)能環(huán)保、操作簡單等優(yōu)點。

焊接操作中也不需要其它焊接耗費原材料，如焊條、焊絲、焊劑及保護氣體等。唯一耗費的是焊接攪拌頭。與此同時，因為攪拌摩擦焊接時的溫度相對較低，因此焊接后結(jié)構(gòu)的剩余應(yīng)力或出現(xiàn)變形也較為熔化焊小得多。尤其是Al合金薄板熔化焊接時，構(gòu)造的平面外出現(xiàn)變形是比較明顯的，不論是選用無出現(xiàn)變形焊接技術(shù)或是焊后冷、......

攪拌摩擦焊是英國焊接研究所發(fā)明的新型固態(tài)塑化焊接技術(shù)，是世界焊接技術(shù)發(fā)展史上自發(fā)明到工業(yè)應(yīng)用時間跨度最短并且發(fā)展最快的一項連接技術(shù)。攪拌摩擦在材料的熔點以下進行，屬于固相焊接，因此可以避免熔化焊所產(chǎn)生的氣孔、裂紋、變形和氧化等問題。更重要的是焊接加熱溫度低，使焊接接頭軟化程度得到減輕，性能得到改善。摩擦焊是利用焊件接觸面之間的相對摩擦運動和塑性變形所產(chǎn)生的熱量使接觸面及附近區(qū)域的材料達到熱朔性狀態(tài)，通過兩側(cè)材料間的相互擴散和動態(tài)再結(jié)晶而完成焊接，下面我們會詳細地分析攪拌摩擦焊的工作原理及特點。

一、焊接熱源模型種類及其參數(shù)在焊接尤其是熔化焊中,其熱過程貫穿整個焊接過程的始終,一切熔化焊的物理化學(xué)過程都是在熱過程中發(fā)生和發(fā)展的。焊接溫度場不僅決定焊接應(yīng)力場和應(yīng)變場,還與冶金、結(jié)晶及相變過程有著緊密的聯(lián)系。焊接溫度場內(nèi)包含著焊接接頭質(zhì)量及性能的充分信息,始終是焊接發(fā)展中的最基本課題之一。

摩擦焊接過程中，被焊材料通常不熔化，仍處于固相狀態(tài)，焊合區(qū)金屬為鍛造組織。與熔化焊接相比，在焊接接頭的形成機制和性能方面，存在著顯著區(qū)別。首先，鋁型材摩擦焊接頭不產(chǎn)生與熔化和凝固冶金有關(guān)的一些焊接缺陷和焊接脆化現(xiàn)象，如粗大的柱狀晶、偏析、夾雜、裂紋和氣孔等；其次，軸向壓力和扭矩共同作用于鋁型材摩擦焊接表面及其近區(qū)，產(chǎn)生了一些力學(xué)冶金效應(yīng)，如晶粒細化、組織致密、夾雜物彌散分布，以及鋁型材摩擦焊接表面的“自清理”作用等；再者，鋁型材摩擦焊接時間短，熱影響區(qū)窄，熱影響區(qū)組織無明顯粗化。上述三方面均有利于獲得與母材等強的焊接接頭。這一特點是決定鋁型材摩擦焊接頭具有優(yōu)異性能的關(guān)鍵因素。

 復(fù)合材料、功能材料，由于合金元素含量較高，采用熔化焊接可能在焊接或焊后熱處理過程中產(chǎn)生裂紋，人為因素影響很小。焊接過程中所需控制的焊接參數(shù)較少。焊接接頭的長度公差和同軸度可控制在±0，產(chǎn)生了一些力學(xué)冶金效應(yīng)，而攪拌摩擦焊已被確認(rèn)為是焊接這類材料最可靠的焊接方法。