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工艺技术服务

先进的固相搅拌摩擦焊接技术,在工业生产中稳定生产,除了搅拌头结构合理之外,还需要配套的支持才能实现搅拌摩擦焊接的效果。比如,焊接过程针对不同合金材料、不同牌号合金均需要根据材料固有属性对工业参数进行相应的调整。影响搅拌头的使用效果主要可以归纳为以下几种因素:

一、设备结构

设备是实现搅拌摩擦焊接技术的基本载体,当被焊材料厚度变化时,尤其要评估设备具有足够的能力实现焊接过程。材料的变化,同样也影响到设备结构是否可以保证足够的刚度实现搅拌摩擦焊接。如果设备的焊接能力达不到被焊工件的焊接厚度,在强行实施焊接时,则易导致设备结构发生变形,影响到设备的精度,且易损坏设备的关键部件。因此,在改变被焊工件材料和焊接厚度发生变化时(超出设备标定规格),需要与设备供应商确定设备的焊接可行性。

二、工艺参数

搅拌摩擦焊接工艺是该技术的核心技术,工艺参数主要包括:焊速、转速和压下量、搅拌头结构等。而影响工艺参数的因素复杂多变,如:被焊材料物理属性、工件状态(结构)、设备状态(结构刚度、可焊厚度等)、搅拌头结构(针长、轴肩直径等)。

由于焊接过程工艺参数需要随着各影响因素进行调整,因此目前没有完整的一套工艺体系具有通用性,工艺参数的调整需要建立在大量的实验基础上,经验丰富的工艺人员是需要在大量的工程化应用实践中不断锻炼摸索,才能给出比较合理的工艺参数。

孚斯威科技发展(北京)有限公司核心人员具有10余年的工程化应用经验,并且参加了多项国家省部级攻关课题。此外,在实际工程化应用中,为客户开发了大量的工业化产品,并实现了产品的批量化生产。针对客户产品需求,孚斯威公司可以又快、又有效的为客户提供产品工程化、批量化生产的经验。

三、工装夹具

搅拌摩擦焊工装夹具是该技术的重要保障,由于焊接过程各向压力较大,需要通过焊接工具(搅拌头)与工件摩擦产生的热量而使被焊材料软化,从而实现两件材料之间的连接。焊接过程需要对被焊工件施加较大的力,这就需要对工件背部进行刚性支撑,并且对待焊工件附近进行紧固,即所谓的压紧和侧顶,因此焊接过程需要专用的工装夹具系统才能保证焊接结构质量的稳定性。

针对不同的产品结构特征,需要研制对应的专用工装夹具系统,在设计制造过程中需要与搅拌头、工艺参数进行协调匹配。针对批量化生产的产品,采用自动化的工装夹具系统可有效提高生产效率、降低生产成本。自动化的工装夹具系统,需要与设备实现联动通讯控制。

孚斯威科技发展(北京)有限公司致力于“一站式、立体化”服务,根据客户提供定制化的系统解决方案,满足客户的需求,实现产品的批量化、自动化生产线,而不只是简单提供单一搅拌摩擦焊接设备。

四、产品结构

产品结构是影响搅拌头结构设计的主要因素,同种材料不同结构的产品,需要对搅拌头进行重新设计,以满足特种结构产品的焊接。随着产品结构的变化,采用标准化搅拌头不足以满足产品焊接的需求,孚斯威科技同时也提供定制化搅拌头加工。

在一些特殊产品结构中,如深腔筒体结构的焊接,需要对搅拌头夹持部件同时进行改造,再对搅拌头和工装夹具结构进行优化设计,三者的之间的相互匹配才能满足特殊结构产品的搅拌摩擦焊接。

在新产品的开发过程中,客户为了使用这项先进的焊接技术,需要针对产品结构进行调整以适应工艺的需求。孚斯威科技发展(北京)有限公司拥有专业的机械设计团队,并结合多年的搅拌摩擦焊接工程应用经验基础,可为客户提供优良的解决方案。

五、过程控制

搅拌头的使用寿命,很大一部分取决于焊接过程的控制,合理的工序可有效提高搅拌头的使用寿命。其中,在搅拌头的使用寿命中,影响其寿命的部分是搅拌针折损。在搅拌摩擦焊接的扎入阶段,是对搅拌头损耗严重的过程。通过对扎入阶段的控制,可有效提高搅拌头的使用寿命。

此外,焊接过程的压入量控制,也是影响搅拌头使用寿命的另一重要因素,尤其是那些非标准、定制型深腔焊接的搅拌头。除搅拌头原材料的影响因素外,优化的搅拌头结构,合理的过程控制是保证搅拌头使用寿命长。

针对客户产品特征,孚斯威科技发展(北京)有限公司可为客户提供配套的过程控制服务,以满足产品生产、降低生产成本(减小搅拌头消耗)、效益高的需求。

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