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金属热加工 三种热门的焊接工艺

电子束焊


电子束焊是在真空环境下利用会聚的高速电子流轰击工件接缝,将电子动能转变为热能,使被焊金属熔合的一种焊接方法。作为高能束流加工技术的重要组成部分,电子束焊具有能量密度高、焊接深宽比大、焊接变形小、可控精度高、焊接质量稳定和易实现自动控制等突出优点。也正是这些特点,电子焊接技术在航空、航天等领域已得到广泛应用。


在航空制造业中,电子束焊接技术的应用,大大提高了飞机发动机的制造水平,使发动机中的许多减重设计及异种材料的焊接成为现实,同时为许多整体加工难以实现的零件制造提供一种加工途径。


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电子束焊接


搅拌摩擦焊


搅拌摩擦焊技术是英国焊接研究所在1991年发明的新型固相连接技术。它是利用一种非耗损的搅拌头、高速旋转着压入待焊界面,摩擦加热被焊金属界面使其产生热塑性、在压力、推力和挤压力的综合作用下实现材料扩散连接,形成致密的金属间固相连接。它具有无飞溅,无需焊接材料,不需要保护气体,被焊材料损伤小,焊缝热影响区小,焊缝强度高等特点。


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搅拌摩擦焊


美国Eolipse公司在Eolipse N500型商务飞机制造中首次大规模成功运用可FSW技术,包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机地板以及结构件的装配等基本上全部利用搅拌摩擦焊技术制造,70%的铆接被焊缝替代,不仅极大地提高了十倍,生产成本大大降低。波音公司将搅拌摩擦焊技术用于C-17和C-130运输机地板的制造,利用搅拌摩擦焊代替紧固件连接,简化了地板设计并提高了构件的生产效率。


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搅拌摩擦焊用于N500飞机

 

扩散焊


扩散焊又称扩散连接,是把两个或两个以上的固相材料紧压在一起,置于真空或保护气氛中加热至母材熔点以下温度,对其施加压力使连接界面微观塑性变形达到紧密接触,再经保温、原子相互扩散而形成牢固结合的一种连接方法。它具有接头质量好,焊后无需机加工,焊件变形量小,一次可焊接多个接头等优点。扩散焊已在直升机上钛合金旋翼桨毂、飞机大梁、发动机机匣以及整体涡轮等方面试用,涡轮叶片、钛合金宽叶弦蜂窝夹层风扇叶片等的扩散焊已应用于生产。


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扩散焊


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