¡Es soldadura por fricción y agitación!
¡Conozcámonos hoy!
La tecnología de soldadura por fricción-agitación fue inventada por el Instituto Británico de Soldadura (TWI) en 1991. Solicitó una patente de invención en el Reino Unido al año siguiente y también solicitó protección de patente en varios países del mundo. Desde la protección y divulgación de la patente, la tecnología de soldadura por fricción y agitación se ha utilizado cada vez más, primero y principalmente en el campo de estructuras metálicas ligeras, como aleaciones de aluminio y aleaciones de magnesio. También ha logrado cierto desarrollo en el campo de los materiales de alto punto de fusión.
Además de las ventajas de la tecnología de soldadura por fricción ordinaria, la soldadura por fricción y agitación también se puede conectar en una variedad de formas de unión y diferentes posiciones de soldadura. Noruega ha establecido el primer equipo comercial de soldadura por fricción-agitación del mundo, que puede soldar placas de aluminio para barcos con un espesor de 3-15mm y un tamaño de 6×16; en 1998, el Laboratorio Espacial y de Defensa de la Compañía Boeing en los Estados Unidos introdujo la tecnología de soldadura por fricción y agitación, que se utiliza para soldar ciertos componentes de cohetes; McDonnell Douglas también utiliza esta tecnología para fabricar tanques de propulsor para su vehículo de lanzamiento Delta.
El método de soldadura por fricción y agitación es el mismo que el de la soldadura por fricción convencional. La soldadura por fricción y agitación también utiliza calor por fricción y calor de deformación plástica como fuentes de calor de soldadura. La diferencia es que en el proceso de soldadura por fricción y agitación, se inserta un cilindro u otra aguja agitadora con forma (como un cilindro roscado) en la unión de la pieza de trabajo, y la rotación de alta velocidad del cabezal de soldadura hace que roce contra la Material de la pieza de soldadura. Como resultado, la temperatura del material en la junta aumenta y se ablanda. Al mismo tiempo, se aplica fricción y agitación al material para completar la soldadura. El proceso de soldadura se muestra en la figura "Diagrama de soldadura por fricción-agitación". Durante el proceso de soldadura, la pieza de trabajo debe fijarse rígidamente en la almohadilla de respaldo, el borde del cabezal de soldadura gira a alta velocidad y la costura a lo largo del borde de la pieza de trabajo se mueve con respecto a la pieza de trabajo. La sección sobresaliente del cabezal de soldadura se extiende hacia el material para frotarlo y agitarlo. El hombro del cabezal de soldadura roza la superficie de la pieza de trabajo para generar calor y se utiliza para evitar que el material plástico se desborde y, al mismo tiempo, puede eliminar la película de óxido de la superficie.
Durante el proceso de soldadura, la aguja agitadora se extiende hasta la unión de la pieza de trabajo mientras gira. El calor de fricción entre el cabezal agitador giratorio (principalmente el hombro del eje) y la pieza de trabajo hace que el material delante del cabezal de soldadura sufra una fuerte deformación plástica y luego, a medida que el cabezal de soldadura se mueve, el material altamente deformado plásticamente se deposita gradualmente detrás del cabezal de agitación. , formando una costura de soldadura por fricción y agitación. La soldadura por fricción y agitación no tiene altos requisitos de equipo. Los requisitos más básicos son el movimiento de rotación del cabezal de soldadura y el movimiento relativo de la pieza de trabajo. Incluso una fresadora puede cumplir fácilmente los requisitos para la soldadura a tope de placas planas pequeñas. Sin embargo, la rigidez de los equipos y accesorios de soldadura es extremadamente importante. El cabezal mezclador generalmente está hecho de acero para herramientas y la longitud del cabezal de soldadura es generalmente ligeramente más corta que la profundidad de soldadura requerida. Cabe señalar que la soldadura por fricción y agitación termina con un ojo de cerradura en el extremo terminal. Por lo general, el ojo de la cerradura se puede cortar o sellar mediante otros métodos de soldadura. En respuesta al problema del ojo de cerradura, se ha desarrollado con éxito un cabezal mezclador telescópico que no deja ningún ojo de cerradura después de soldar.
solicitud
No hay necesidad de otros materiales consumibles de soldadura durante el proceso de soldadura, como varillas de soldadura, alambres de soldadura, fundentes y gases protectores. Lo único que se consume es el agitador de soldadura.
La soldadura por fricción-agitación se ha utilizado con éxito en la conexión de metales no ferrosos. Sin embargo, debido a las limitaciones de las características del método de soldadura, se limita a la soldadura de componentes estructurales simples, como estructuras rectas o estructuras cilíndricas, y la pieza de trabajo debe tener un buen soporte o acolchado. En principio, la soldadura por fricción y agitación se puede utilizar para soldar en varias posiciones, como soldadura plana, soldadura vertical, soldadura por encima y soldadura hacia abajo; puede completar diversas formas de juntas soldadas, como juntas a tope, juntas de esquina y juntas traslapadas, e incluso estructuras con diferentes espesores. La unión con materiales multicapa también se puede realizar para soldar materiales metálicos diferentes.
Además, la soldadura por fricción y agitación, como método de soldadura en fase sólida, causa poca contaminación ambiental antes y durante la soldadura. La pieza de trabajo no requiere requisitos estrictos de limpieza y preparación de la superficie antes de soldar. La fricción y la agitación durante el proceso de soldadura pueden eliminar la película de óxido en la superficie de la pieza soldada y no se produce humo ni salpicaduras durante el proceso de soldadura. Al mismo tiempo, el ruido es bajo. Dado que la soldadura por fricción y agitación solo se basa en la rotación y el movimiento del cabezal de soldadura para soldar gradualmente toda la soldadura, ahorra más energía que la soldadura por fusión o incluso la soldadura por fricción convencional.
Dado que la entrada de calor durante la soldadura por fricción y agitación es menor que la de la soldadura por fusión, no se funde el metal en la unión. Es un proceso de soldadura de estado sólido que mantiene las propiedades metalúrgicas del metal base en la aleación y puede soldar materiales compuestos de matriz metálica y solidificarlos rápidamente. Materiales que pueden causar reacciones adversas cuando se utilizan para soldadura por fusión.
Las principales industrias de aplicaciones incluyen la industria aeroespacial, de defensa, construcción naval, ferrocarriles y carreteras, fabricación de automóviles y electrónica.
