完成攪拌摩擦焊過(guò)程的前提和技術(shù)是設(shè)備，它主要有機(jī)械系統(tǒng)和電器系統(tǒng)組成。機(jī)械系統(tǒng)主要包括主機(jī)框架、焊接工作臺(tái)（包括工具夾具），x向、y向及z向移動(dòng)機(jī)構(gòu)（包括減速機(jī)、滑動(dòng)導(dǎo)軌及絲杠），攪拌頭及其夾持裝置等。電器系統(tǒng)主要包括CNC、PLC、伺服電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器，控制柜及其部件，操作面板及手控盒等。目前，試驗(yàn)研究或生產(chǎn)應(yīng)用的攪拌摩擦焊設(shè)備包括銑床改裝的、專用的和機(jī)器人等，各有長(zhǎng)短，可在不同場(chǎng)合進(jìn)行攪拌摩擦釬焊。銑床改裝的攪拌摩擦釬焊設(shè)備能提供較高的剛度和精度，但承受載荷有限；專用的攪拌摩擦焊設(shè)備能提供力的控制，可使用常規(guī)的或可回抽的驕傲辦頭，但一次投入大，生產(chǎn)周期長(zhǎng)；攪拌摩擦焊機(jī)器人可進(jìn)行高速攪拌摩擦焊，但施焊空間小。隨著科技的不斷發(fā)展，機(jī)機(jī)器人憑自身的靈活性和可控制性，將會(huì)在復(fù)雜形狀、應(yīng)用范圍和工作空間等方面都具有很好的發(fā)展?jié)摿�，也可�?huì)成為攪拌摩擦焊設(shè)備的主要發(fā)展方向。
攪拌摩擦焊設(shè)備幾乎與攪拌摩擦焊技術(shù)同時(shí)誕生與發(fā)展。但是，我國(guó)至今只有一家被授權(quán)制造這種焊接設(shè)備的公司——北京賽福斯特技術(shù)有限公司（即中國(guó)攪拌摩擦焊中心）。他們已經(jīng)針對(duì)哈工大、華東船舶工業(yè)學(xué)院等單位的不同產(chǎn)品開發(fā)出了C型、龍門式和懸臂式三個(gè)系列的攪拌摩擦焊機(jī)（包括工裝）。在相繼研制了C型、W型和T型三種通用焊具后，又研制出一種適用于厚板一次成形焊接的V型特種焊具，還開發(fā)出了能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)匙孔攪拌摩擦焊的焊針可回抽式焊具。
焊針、肩部和夾持部分組成了攪拌頭，是攪拌摩擦焊接過(guò)程中的核心。告訴旋轉(zhuǎn)時(shí)，被焊材料得到足夠的熱量被塑化，且塑化材料被攪拌頭從前部轉(zhuǎn)移到后部，最終形成了可靠的焊縫。
自開始，國(guó)內(nèi)外專家就從各個(gè)方面歲攪拌機(jī)做了相關(guān)研究。TWI開發(fā)了新型攪拌頭，帶螺紋的攪拌頭和帶三個(gè)溝槽的攪拌頭，增加了摩擦面積，增大了摩擦熱量，提高了焊接效率。學(xué)者等人研究了攪拌摩擦焊過(guò)程中的磨損狀況和磨損機(jī)理。王大勇、馮吉才等人分別研究了柱狀攪拌頭對(duì)攪拌摩擦焊接鋁鋰合金街頭組織及性能的影響。劉日明。孫成凱等人總結(jié)道攪拌頭的設(shè)計(jì)對(duì)獲得高質(zhì)量的焊縫至關(guān)重要；材料將會(huì)決定他的強(qiáng)度和使用壽命，特形指棒的形狀能夠決定塑化金屬、塑性流動(dòng)的方式和被頂鍛的方式，其尺寸決定了焊縫的尺寸。
至今，攪拌頭各方面的研究都有很大進(jìn)展，但是要更好的設(shè)計(jì)形狀、選擇材料、較少磨損還需進(jìn)一步深入研究。當(dāng)然，攪拌摩擦焊的研究遠(yuǎn)不止這些，專家對(duì)許多材料的攪拌摩擦焊接頭力學(xué)性能等都做了深入研究。
國(guó)外，TWI與航空航天、焊接設(shè)備制造廠等大公司聯(lián)手，研究開發(fā)鋁合金、鋼和鈦等的攪拌摩擦焊、交通構(gòu)件愛(ài)你的攪拌摩擦焊等項(xiàng)目。美國(guó)的愛(ài)迪生焊接研究所、德國(guó)的大學(xué)、馬丁航空航天公司、澳大利亞焊接研究所等都對(duì)攪拌摩擦焊從偶那個(gè)不同角度進(jìn)行了專門的研究。學(xué)者等人都認(rèn)為FSW作為一種使鋁合金微觀結(jié)構(gòu)均勻化得方法。通過(guò)FSW似的鋁合金焊縫強(qiáng)度高達(dá)650MPa，延伸率可達(dá)到10%。另一些人對(duì)Be-Al粉末冶金合金的攪拌摩擦焊進(jìn)行了研究，由于焊接區(qū)域內(nèi)發(fā)生呢個(gè)了再結(jié)晶現(xiàn)象，焊接區(qū)的硬度要比母材高出43%。日本大阪大學(xué)選用了厚度為2mmAZ91D鎂合金薄板作試驗(yàn)，分析研究了攪拌摩擦焊的最佳工藝條件，同時(shí)，也對(duì)就額頭的硬度、強(qiáng)度和組織進(jìn)行了探討，試驗(yàn)反應(yīng)：當(dāng)焊接速度為50mm/min,旋轉(zhuǎn)速度為1240-1750r/min時(shí)，所得到的焊接接頭的性能良好。
國(guó)內(nèi)，王希靖對(duì)鋁合金、銅合金的攪拌摩擦焊機(jī)理、焊縫性能、異種材料的攪拌摩擦焊等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，張?zhí)飩}(cāng)等人分別研究了LF6及LF12攪拌摩擦焊的接頭強(qiáng)度和殘余應(yīng)力，欒國(guó)紅等人研究了5083鋁合金攪拌摩擦焊接頭的疲勞性能。另一些學(xué)者研究用攪拌摩擦焊焊接MB8鎂合金，結(jié)果表明：MB8鎂合金焊縫外觀成型良好，內(nèi)部無(wú)氣孔和裂紋，焊后焊件幾乎無(wú)變形。當(dāng)焊接熱輸入低時(shí)，接頭性能達(dá)到母材抗拉強(qiáng)度的76%。
由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，攪拌摩擦焊技術(shù)已經(jīng)成為鋁合金、鎂合金和銅合金等板材對(duì)接或搭接連接優(yōu)先選擇的焊接方法，甚至能夠用于焊接黑色金屬材料和部分塑膠。因此，隨著攪拌摩擦焊技術(shù)的研究工作不斷深入，其應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。
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