摩擦焊機(jī)是一種利用摩擦熱效應(yīng)進(jìn)行焊接的設(shè)備。它是通過(guò)兩個(gè)工件之間的摩擦產(chǎn)生熱量,使工件表面達(dá)到熔點(diǎn),然后壓力施加在工件上,使工件連接在一起。摩擦焊機(jī)是一種高效、環(huán)保、高強(qiáng)度的焊接方法,被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)制造、軌道交通等領(lǐng)域。
摩擦焊機(jī)主要由電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、壓力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個(gè)部分組成。電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力,傳動(dòng)系統(tǒng)將電機(jī)轉(zhuǎn)換成工件間的摩擦運(yùn)動(dòng),壓力系統(tǒng)提供焊接時(shí)所需的壓力,控制系統(tǒng)控制整個(gè)焊接過(guò)程。
摩擦焊機(jī)的工作原理如下:
1. 初始連接:將待焊工件放置在摩擦焊機(jī)的工作臺(tái)上,并通過(guò)壓力系統(tǒng)施加一定的壓力使其緊密接觸,此時(shí)工件之間僅有微小間隙。
2. 啟動(dòng)電機(jī):?jiǎn)?dòng)電機(jī),使其產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力。
3. 摩擦熱產(chǎn)生:電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)一個(gè)工件旋轉(zhuǎn),另一個(gè)工件固定不動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)工件之間產(chǎn)生摩擦力時(shí),摩擦力將工件之間的間隙壓縮,使工件表面發(fā)生相互摩擦。摩擦能量轉(zhuǎn)化為熱能,使工件表面溫度升高。
4. 熔化界面形成:由于摩擦熱的作用,工件表面溫度升高到足夠高的熔點(diǎn),使得焊縫處的金屬開(kāi)始熔化。由于電機(jī)不斷轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)工件之間的摩擦持續(xù)產(chǎn)生熱量,使得熔化界面持續(xù)擴(kuò)大。
5. 異質(zhì)金屬擴(kuò)散:隨著熔化界面的擴(kuò)大,焊縫處的金屬開(kāi)始互相擴(kuò)散。熔化界面兩側(cè)的金屬原子開(kāi)始混合,并在擴(kuò)散過(guò)程中形成結(jié)合層。
6. 施加壓力:在熔化界面形成后,繼續(xù)施加壓力。壓力的作用下,熔化的金屬迅速冷卻,并形成均勻致密的焊接接頭。
7. 結(jié)束焊接:當(dāng)焊接接頭冷卻到足夠強(qiáng)度后,停止電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。摩擦焊機(jī)將工件恢復(fù)到初始狀態(tài),焊接過(guò)程結(jié)束。
總結(jié)來(lái)說(shuō),摩擦焊機(jī)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)工件產(chǎn)生摩擦熱,使工件表面溫度升高到熔點(diǎn),并施加壓力使工件連接在一起。摩擦熱的產(chǎn)生和熔化界面的形成是摩擦焊機(jī)焊接的關(guān)鍵步驟,通過(guò)控制焊接參數(shù)和工件的壓力等因素,可以實(shí)現(xiàn)高效、高強(qiáng)度的焊接效果。