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焊接技術(shù)是隨著金屬的應(yīng)用而出現(xiàn)的,古代的焊接方法主要是鑄焊、釬焊和鍛焊。中國商朝制造的鐵刃銅鉞,就是鐵與銅的鑄焊件,其表面銅與鐵的熔合線婉蜒曲折,接合良好。春秋戰(zhàn)國時期曾侯乙墓中的建鼓銅座上有許多盤龍,是分段釬焊連接而成的。經(jīng)分析,所用的與現(xiàn)代軟釬料成分相近。工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用表明,在相同工況下,與普通摩擦焊機相比,完成一個焊接過程,施力系統(tǒng)能耗可降低53%。
制造的劍,刀刃為鋼,背為熟鐵,一般是經(jīng)過加熱鍛焊而成的。據(jù)明朝宋應(yīng)星所著《天工開物》:中國古代將銅和鐵一起入爐加熱,經(jīng)鍛打制造刀、斧;用黃泥或篩細的陳久壁土撒在接口上,分段煅焊大型船錨。中世紀,在敘利亞也曾用鍛焊制造工具。
古代焊接技術(shù)長期停留在鑄焊、鍛焊和釬焊的水平上,使用的熱源都是爐火,溫度低、能量不集中,無法用于大截面、長焊縫工件的焊接,只能用以制作裝飾品、簡單的工具。
目前我國已成為一大摩擦焊機生產(chǎn)國,總產(chǎn)量已達120多萬噸,在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上仍然以低品位的普通摩擦焊機為主,率和高技術(shù)含量的焊材產(chǎn)品所占比例較小。我國焊材產(chǎn)業(yè)與工業(yè)發(fā)達國家之間的差距已不在產(chǎn)量上,而是在整體素質(zhì)和科研水平上,包括人員素質(zhì)、管理水平、生產(chǎn)裝備、檢測技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)等方面。摩擦焊機可以連接不同或異種材料,包括金屬、部分金屬基復(fù)合材料、陶瓷機塑料。
近年來我國摩擦焊機產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也發(fā)生著改變,總體趨勢是電摩擦焊機的產(chǎn)量由逐年增加而至穩(wěn)定并有減少的趨勢,焊絲(包括氣保護焊絲和埋弧焊絲)、燒結(jié)焊劑的產(chǎn)量正在逐年增加,摩擦焊機總產(chǎn)量的增長也由快而至緩慢,通用摩擦焊機生產(chǎn)的集中度逐年提高,不斷向大型企業(yè)集中,小型企業(yè)正在尋求特色產(chǎn)品和特定市場的經(jīng)營
。在金屬的切削加工和機器的高速轉(zhuǎn)動過程中,常常發(fā)現(xiàn)兩個金屬零件表面,由于摩擦生熱而焊接在一起的情況。
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(shè)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(guān)。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;國外一些先進的航空發(fā)動機制造公司已將摩擦焊接作為焊接高推重比航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子部件的主導(dǎo)的、典型的和標準的工藝方法。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。
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(yīng)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