摩擦焊搅拌摩擦焊的技术特点

摩擦焊中的搅拌摩擦焊是一种快速发展的焊接技术，自发明以来，其工业化应用进程迅速。虽然目前国际上尚未有统一的术语标准，但业界已通过搅拌摩擦焊专利许可协会的推动，对相关通用术语有了明确的定义。主要的术语包括搅拌头、搅拌头轴肩、搅拌针、前进侧和回转侧等，它们在焊接过程中起着关键作用。

搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下实现固相连接的方法。焊接过程中，带有特殊结构的搅拌头缓缓插入被焊接材料，摩擦产生的热量使材料热塑化，随后在摩擦和锻压的作用下形成紧密连接。此技术特别适合自动化和机器人操作，对有色金属如铝、铜、镁、锌等的连接具有显著优势，高效、节能且环保。

然而，这项技术并非无懈可击，如可能存在匙孔现象（但已有所改进），机械力较大，设备要求刚性，操作灵活性较弧焊低，且无法进行添丝焊接。搅拌摩擦焊对材料适应性强，能焊接各种铝合金，尤其在低热输入下，焊接接头性能优良，连同一些难以熔焊的金属如Al-Cu和Al-Zn合金也能胜任。

除了传统应用，搅拌摩擦焊也拓展到了镁合金、锌合金、铜合金、铝基复合材料、不锈钢、钛合金甚至高温合金的焊接。它能轻松实现异种材料连接，如铝合金与钢板或铜铝复合材料的焊接。在厚度方面，从极薄的0.4mm铝板到100mm厚的铝合金材料，甚至180mm厚的对接板材，都可实现单道或多道焊接。

作为长直规则焊缝的理想选择，搅拌摩擦焊还可用于2D、3D结构的焊接，如筒形零件的环缝和纵缝，以及全位置空间焊接。图2展示了各种复杂接头形式，如多层对接、T形和V形接头等。相较于传统TIG和MIG焊接，搅拌摩擦焊在接头力学性能上表现出明显优势，焊接质量稳定，一致性好。