一、概述
1991年英國(guó)焊接研究所(TWI)發(fā)明了攪拌摩擦焊(FSW),從此以后,基于這種固相連接技術(shù)的明顯優(yōu)越性,例如:優(yōu)良的接頭力學(xué)生能,不需要填充焊接材料,沒(méi)有焊接煙法和飛濺,很少的焊前準(zhǔn)備和焊接變形等,在世界范圍內(nèi)的國(guó)際合和中開展了大量的研究和開發(fā)工作。另外,攪拌摩擦焊鋁合金材料都能焊接,如應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域的2000系列、5000系列和7000系列高強(qiáng)鋁合金,也可以利用這種先進(jìn)的焊接方法得到高質(zhì)量的連接。英國(guó)焊接研究所的Dave NICHOLAS訂為,攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問(wèn)世以來(lái)最引人注目的焊接方法,它的出現(xiàn)將使鋁合金等有色金屬的連接技術(shù)發(fā)生革命性的進(jìn)步。
2002年4月,北京航空制造工程研究所與英國(guó)焊接研究所(TWI)關(guān)于攪拌摩擦焊專利技術(shù)正式簽約,并且取得了攪拌摩擦焊專利技術(shù)的獨(dú)占性二級(jí)許可授予權(quán),為中國(guó)市場(chǎng)開啟了攪拌摩擦焊技術(shù)的研究、開發(fā)以及大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用之門。
二、鋁合金攪拌摩擦焊的應(yīng)用現(xiàn)狀
攪拌摩擦焊技術(shù)擁有諸多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),對(duì)于輕合金材料(如鋁、銅、鎂、鋅等)的連接在焊接方法、力學(xué)性能和生產(chǎn)效率上具有其他焊接方法不可比擬的優(yōu)越性。攪拌摩擦焊是一種固相連接方法,焊縫接頭具有優(yōu)良的力學(xué)性能和小的焊接變形,焊接過(guò)程中不需要添加保護(hù)氣和焊絲,沒(méi)有熔化、煙塵、飛濺及弧光,是一種環(huán)保型的新型連接技術(shù)。實(shí)際情況也的確如此,在FSW技術(shù)問(wèn)世后的短短幾年內(nèi),在焊接機(jī)理、適用材料、焊接設(shè)備以及工程化應(yīng)用方面均取得了很大的進(jìn)展。攪拌摩擦焊技術(shù)最初主要用于解決鋁合金、鎂合金及鋅合金等材料的焊接。關(guān)于攪拌摩擦焊工藝的特點(diǎn)和應(yīng)用等,英國(guó)焊接研究所進(jìn)行了較多的研究,關(guān)于1993年、1995年申請(qǐng)了世界范圍內(nèi)的專利保護(hù)。目前,該所主要是與航空、航天、船舶、高速列車及汽車等焊接設(shè)備制造廠和國(guó)際性的大公司聯(lián)合,以團(tuán)體贊助或合作的形式(TWI的GSP項(xiàng)目)研究、開發(fā)攪拌摩擦焊技術(shù),不斷擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。