介绍了相位摩擦焊的焊接原理、焊接工艺和焊接过程,采用相位摩擦焊接工艺试制了汽车推力杆,并进行了焊接性能试验。试验表明,采用相位摩擦焊接工艺生产的推力杆,其各项性能均达到产品技术要求,相位摩擦焊接工艺具有生产效率高、焊接性能稳定、产品质量一致性好、制造成本低等特点。 ?摩擦焊是一种能够满足组装强度及相位要求的新型焊接工艺，本文采用相位摩擦焊接工艺试制了汽车推力杆，并进行了焊接性能试验。2相位摩擦焊接特点及原理相位摩擦焊接是一种固相连接，通过2种工件间高速旋转产生机械摩擦及施加轴向压力使两摩擦表面产生热量，利用摩擦产生的热量将两焊件金属连接起来 本文由公司网站弯管机滚圆机滚弧机网站采集转载中国知网整理! http://www.gunyuanji.wang ，形成牢固的焊接接头；同时根据工件相位设计要求设定初始相位，采用2个电动机驱动，将两主轴通过齿轮、同步杆和花键作同步旋转，在整个焊接过程中保持工件的相位关系不变，实现相位控制。相位摩擦焊接原理见图1。图1相位摩擦焊接原理相位摩擦焊接的特点是汽车推力杆的相位摩擦-电动数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机：可焊接范围广，焊接表面不易氧化，较容易获得与母材强度相同的接头，焊接质量稳定，相位精度高，焊接生产率高，生产成本低。3相位摩擦焊接工艺设计及产品试制3.1焊接设备选型相位摩擦焊接为连续驱动摩擦焊接，在整个摩擦焊接过程中，主轴电机驱动工件以恒定转速旋转。焊接过程为：首先使夹持球头工件的装置高速旋转，然工件焊前测量1级摩擦压力接触2级摩擦压力接触继续维持2级摩擦压力材料软化挤出电机急停施加顶锻力·材料·工艺·设备·—56锻力为400kN的相位摩擦焊接机。3.2相位摩擦焊接推力杆结构及工艺设计根据相位摩擦焊接的工作原理及推力杆的结构（图2）、安装尺寸和性能要求进行产品工艺设计。（a）0°相位角（b）90°相位角图20°和90°相位角推力杆a.推力杆的套管材质为冷拔20钢，球头为45钢锻件，要求套管焊接截面完全摩擦，因此，设计时球头触头外圆直径应比套管外圆直径大0.5mm。b.为保证球头触头焊缝内翻边顺畅、圆滑过渡且分布均匀，避免引起根部尖锐甚至形成皱折而成为断裂裂源，通过试焊确定球头触头翻边空间纵向长度约为8mm，见图3。图3球头结构示意c.合理的摩擦变形量可保证焊缝连接可靠，界面污染清除彻底，焊缝组织和强度良好。经试验确定单个套管、球头的摩擦变形量各为4~6mm。d.焊件由热铆接结构变为焊接结构后，应验证焊缝及推力杆结构强度。e.设计的主要焊接工艺路线见图4。图4工艺路线3.3推力杆试制相位摩擦焊接的过程主要分为参数设置、工件装夹、摩擦焊接、产品检测等步骤，如图5所示。图5摩擦焊接操作流程目前，还不能完全根据计算的方式来确定摩擦焊接的参数，主要是根据其材料和有效焊接面积初步确定其摩擦时间、摩擦压力和摩擦变形量等参数，然后通过试制样品过程中焊口飞边的形状和焊后的性能检测结果进行调整，最终确定合理的工艺参数。各参数设计如下。a.摩擦压力。摩擦压力直接影响摩擦扭矩、摩擦加热功率、接头温度尝塑性层厚度及摩擦变形量等。摩擦压力的选择范围很宽，不同组合可得到不同的规范，一般1级摩擦压力为1~5MPa，2级摩擦压力为1~8MPa。b.摩擦时间。摩擦时间影响接头的加热温度、温度场和质量。如果摩擦时间短，则界面加热不充分，接头温度和温度场不能满足焊接要求；如果摩擦时间长，则消汽车推力杆的相位摩擦-电动数控滚圆机滚弧机张家港钢管滚圆机滚弧机折弯机 本文由公司网站弯管机滚圆机滚弧机网站采集转载中国知网整理! http://www.gunyuanji.wang