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304不锈钢搅拌头的设计

时间:2022-03-16 点击:163 本文链接:www.bxgjbg.com/datum/46.html

搅拌头是进行搅拌摩擦焊的基础,由于搅拌摩擦焊属于固相焊接,搅拌头在焊接过程中需要承受巨大的焊接压力,因此对搅拌头的刚度性能等要求较高。搅拌头虽然非常重要但是它的结构却非常简单:

1)夹持区:位于搅拌头上方用于固定夹持搅拌头。

(2)轴肩:位于搅拌针和搅拌头柱状部分的过渡区,作用于被焊工件,实现材料的连接。轴肩在焊接过程中对塑性区金属起着包拢作用以形成致密的焊缝,在焊接过程中,它还与工件表面摩擦产生热量,是重要焊接的焊接热源。尤其是薄板焊接中,它是最主要的焊接热源。

(3)搅拌针:位于搅拌头的尾部通过旋转摩擦产生热量提供焊接所需的热量,同时还能带动周围材料的流动以形成接头。搅拌针的另一重要作用就是为焊缝区塑性材料提供机械搅拌力,使材料流动更加合理,以形成致密的焊缝的组织。

选择制作搅拌头的材料时要充分考虑被加工材料的特性。理想的搅拌头制作材料应该具有比较长的使用寿命,因此在选择搅拌头材料时要依据以下几个方面综合考虑:热强性,耐磨性,断裂韧性,蠕变和蠕变疲劳性,热疲劳特性,可加工性,热传导性等。此外,应该保证搅拌头不与被焊材料中的任何成分发生反应。因为如果发生反应,有可能导致低熔共晶或沉淀相的形成从而影响焊接接头的质量。另一方面,搅拌头与被焊材料在接触面上发生扩散,这些可能会形成金属间化合物或沉淀相,这些反应都会破坏搅拌头的完整性。

考虑到304不锈钢熔点和硬度,因此搅拌头制作选用的材料的硬度和熔点要远高于不锈钢的材料来制作搅拌头。WC-Co材料与PCBN材料被广泛应用并且被证明能够很好地应用于不锈钢的搅拌摩擦焊中。

 


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