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在近代的金屬加工中,焊接比鑄造、鍛壓工藝發(fā)展較晚,但發(fā)展速度很快。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的45%,鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。
未來的焊接工藝,一方面要研制新的焊接方法、焊接設備和焊接材料,以進一步提高焊接質(zhì)量和安全可靠性,如改進現(xiàn)有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;運用電子技術(shù)和控制技術(shù),改善電弧的工藝性能,研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。
另一方面要提高焊接機械化和自動化水平,如焊機實現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制;研制從準備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過程自動化的專用焊機;在自動焊接生產(chǎn)線上,推廣、擴大數(shù)控的焊接機械手和焊接機器人,可以提高焊接生產(chǎn)水平,改善焊接衛(wèi)生安全條件。
摩擦焊機是在旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生熱量完成焊接的設備。摩擦焊機分連續(xù)驅(qū)動式和慣性式兩類。在進行軌道式振動摩擦焊接時,上部的工件以固定的速度進行軌道運動——向各個方向的圓周運動。當然我國內(nèi)最大的400噸摩擦焊機能夠焊接截面積高達36000MM的操大型工件。摩擦焊機在工廠生產(chǎn)線比較常用,廣泛用于發(fā)動機燃燒室,排氣閥、軸、軸套、桿件管子和石油鉆桿等的連接,接頭焊后不會出現(xiàn)金屬間的化合物.摩擦焊機主要有以下幾點創(chuàng)新點:
1.針對大頂鍛壓力和進給阻力的承載要求,改進了主軸結(jié)構(gòu)并調(diào)整軸承組合,提高了主軸加工時的穩(wěn)定性;
2.在橫梁結(jié)構(gòu)設計時采用大承載輕量化的結(jié)構(gòu)方案,連續(xù)焊接30mm厚鋁板時橫梁的變形不超過0.3mm,可以承受40噸的頂鍛壓力;
3.采用了高精密、大直徑、高強度的支撐回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)了主軸傾角回轉(zhuǎn)跟隨功能;
4.是自行研發(fā)的結(jié)合攪拌摩擦的四軸數(shù)控軟件結(jié)合機械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,實現(xiàn)了平面曲線焊接;
5.是設計了一款自動散熱攪拌頭夾持結(jié)構(gòu),降低了主軸溫度,提高了主軸的可靠性。
對摩擦焊機的要求有以下幾點: 1)適當?shù)闹鬏S轉(zhuǎn)速 當焊接產(chǎn)品的材樹和直徑一定時,焊機的主軸轉(zhuǎn)速必須高于一個Z低的轉(zhuǎn)速,以保證摩擦炸接表面有足夠高的加熱溫度相加熱速度。這個轉(zhuǎn)速叫做臨界摩擦轉(zhuǎn)速成極
限摩擦轉(zhuǎn)速。如果轉(zhuǎn)速太高,不僅沒有必要,而且會給主軸系統(tǒng)的設計印制造帶來許多困難。例如鈾向止推袖承的選抒、冶卻和潤滑都較因難。同時對主軸系統(tǒng)的動平衡要求也很禹。焊接直徑
16毫米的45號鋼產(chǎn)品時,常用的轉(zhuǎn)速范圍為1500—3000R/o。
2)足夠大的主軸電動機功率 電動機功率太大會造成浪費,太小會使主軸悶車,破壞1’焊接過程,或使電動機田經(jīng)常過載、發(fā)熱而損坷;。主軸電動機功率的大小與產(chǎn)品的材質(zhì)、直徑棚
所選用的焊接規(guī)范有關。在焊接45號鉚,選用強規(guī)范時,主韌電動機的比功率(電動機功率除以焊接接頭斷面積)可高達80“廣,選用弱規(guī)范時,電動機的比功率可以低別8M/oX。這里所說的電動機功率是指其名M牌上的額定功本,當焊接生產(chǎn)率1;高時,強規(guī)范的電動機功率可以考慮按電動機允H:過載功率汁算。摩擦焊機是目前國內(nèi)市場銷量很景氣產(chǎn)生熱量十分的穩(wěn)定的焊接技術(shù),焊接質(zhì)量穩(wěn)定,焊件尺寸精度及高,摩擦焊機每天的生產(chǎn)率高,比閃光對焊高5~6倍。
3)足夠大的軸向壓力 釉向壓力是保證嫁接加熱和頂鍛焊接過程的重要參數(shù)。對焊機不僅要求其有足夠大的鈾間壓力,而且要求壓力從軍升到Z壓力。對焊機還要求應毛較高的頂鍛速度,以保證在焊接溫度下有足夠大的頂鍛變形量。
4)夾頭要有足夠大的夾緊力和同心度 焊接時工件要被夾緊、對中,保證端面平行,防lL摩按時產(chǎn)生振動。巒摩擦扭矩和頂傻壓力的作用下,要防止工件旋轉(zhuǎn)力滑或軸向滑功.使其焊接