一种内花键轴的新加工工艺

本文以某一规格的伺服电机轴为例,介绍了传统的内花键轴加工工艺的不足,重点对采用分段加工、摩擦焊接技术进行焊接、焊接后再精加工的工艺进行分析。     

基于搅拌摩擦焊接固有模式的创新性技术

搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，FSW）涉及温度、力学、冶金及其相互作用，具有温度低、塑性变形剧烈、接头质量高等特点，为近二十多年来具有重大技术突破的绿色焊接技术。为了进一步拓宽其在制造领域的应用，需突破FSW固有模式的技术壁垒，同时探索异种材料高可靠及高质量连接方法。基于焊缝减薄、匙孔和缺陷近等强修复、背部支撑以及异种材料（异种金属及金属与聚合物等）高质量焊接等基本问题，总结了FSW创新性技术。FSW创新性技术对改善其接头成形、实现高可靠连接及拓展工程适用性具有重要的指导意义。     

高压GMAW焊接试验台架设计

目前对水下干式高压焊接的研究多在高压舱中的实验台架上进行,为了开展对水下干式高压GMAW焊接技术的研究,需要设计试验台架。笔者搭建了干式高压GMAW焊接试验平台,该平台包括焊枪、焊接设备、变位机构、三维移动平台、高速摄影系统。介绍了该试验平台的设计目的和设计原理,此试验平台可在高压舱内实现GMAW焊接试验及数据采集,为GMAW干式焊接研究提供试验基础。     

线性摩擦焊接过程三维热力耦合有限元分析

采用热力耦合有限元方法，建立了线性摩擦焊接过程三维弹塑性有限元计算模型，综合考虑了异种材料线性摩擦焊接成型过程的几何非线性、材料非线性和摩擦界面接触非经性行为，着重分析了摩擦焊接过程中的不同产热机制及转化规律，直接由焊件材料的性能参数及设定的焊接规范参数对线性摩擦焊接过程的焊接参数、物理参量场的变化规律进行了数值模拟，得到了线性摩擦焊接过程中的温度场和应力场变化规律。为整体叶盘线笥摩擦焊接制造技术的发展提供理论基础。     

搅拌摩擦焊研究最新进展

搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding．简称FSW)是一种新型固相连接工艺．它不仅能实现其他连接方式能够实现的接头，且能实现在熔焊条件下焊接性能差、易产生焊接缺陷的材料的连接，如高强铝合金、铝锂合金，使焊接接头的性能大大提高．本文分析了近年来搅拌摩擦焊技术的发展和最新进展，涉及搅拌摩擦焊机理即塑性流体运动情况适用母材、力学性能和焊接工具．     

摩擦挤压焊接铝-钢接头的组织与性能研究

文章研究了LF5铝与A3钢摩擦挤压焊接工艺,该工艺已成功用于工业生产铝/钢电解电极。通过分析焊接工艺参数对LF5铝与A3钢接头金相组织、力学性能及导电性能的影响,获得了最佳的工艺参数。试验结果表明:摩擦挤压焊接形成的铝-钢接头的摩擦端面连接及螺纹挤压咬合连接提高了接头强度。通过该技术获得的焊接接头的导电性及力学性均能满足实际工业生产的要求。最优的摩擦挤压焊接参数是:旋转速度1 000 r/min,摩擦压力2.5 MPa,摩擦时间7 s,顶锻压力3.5 MPa,顶锻时间4 s。     

摩擦焊接过程电液控制系统性能分析

为提高摩擦焊接过程控制及焊接质量的可靠性与稳定性，分析摩擦焊机电液比例系统的动态控制品质,并为其配置合适的闭环控制系统。对摩擦焊机电液比例系统的静、动态品质进行了测试和分析，首次提出了摩擦焊接过程电液比例系统的传递函数。测试结果表明：该电液比例系统主要由延迟环节和惯性环节串联组成；其静态品质指标，控制精度和系统稳定性均良好。系统的动态响应性能优于伺服阀单腔工作状态的摩擦焊机电液伺服系统，略低于伺服阀双腔工作状态的摩擦焊机电液伺服系统，但抗干扰能力、可靠性均优于摩擦焊机电液伺服系统。通过建立系统传递函数，确定了计算机数字PID调节器的控制参数，实现了摩擦焊接过程中焊接压力的闭环控制，焊接压力的相对偏差小于3％。     

高压钨极氩弧焊焊接电弧行为数值模拟的研究现状与发展

对高压下焊接电弧特性(电弧辐射、传导、对流)的改变以及焊接电弧的形态变化进行了分析.在焊接电弧理论研究方面,建立了高压焊接电弧模型并提出了高压下焊接电弧的控制方程以及电弧电压的计算方程.阐述了目前国内外高压电弧研究中存在的问题与不足和今后发展方向,以及高压下电弧数值模拟的研究现状和未来发展趋势.     

能够增强焊接强度的摩擦搅拌焊技术

英国焊接研究所（TWI）是一个非营利性行业组织，致力于焊接材料、工艺和相关技术的研究。20世纪90年代，TWI开发了一种新型焊接方法——摩擦搅拌焊（FSW）。     

双金属轴瓦摩擦焊机的研制

叙述了双金属轴瓦摩擦焊机的工作原理，分析了整机的性能和特点，对设备的结构及工艺参数的选取也做了详细的介绍。该机的结构紧凑合理，整个焊接过程全部自动完成。     

基于MCGS的高压焊接试验舱测控系统设计

为研究1 500m深水环境下的焊接工艺技术,需要对高压焊接试验舱进行模拟试验。基于MCGS组态技术和PLC控制技术设计了高压焊接试验舱测控系统,实现对试验舱的操舱控制和试验参数的实时采集、监控和处理。模拟实验表明,该系统稳定可靠,操作方便,能够较好的适应试验要求,同时具有良好的可扩展性。     

相位摩擦焊工艺及设备研究

研究了相位摩擦焊机的检测系统,采用不刹车焊接工艺,确定了最佳定相位时机和定相位机构．在目前通用摩擦焊机上稍加改动即可实现３６０°内任意定相位,成品率高于９９％,定位精度达到了±０．３°．     

非晶合金摩擦焊装置设计

为了增大非晶合金尺寸,设计了一种新型摩擦焊装置,用来连接毫米尺度的非晶合金棒料.该装置主要由主轴旋转单元,直线驱动单元以及参数控制单元三部分组成,分别实现工件的旋转、直线运动、摩擦焊接参数控制及采集.采用LABVIEW软件搭建了操作界面,实现焊接过程中主要参数的输入及监控采集.以Zr 55Cu 30Al 10Ni5非晶棒料为焊接对象,在不同焊接参数下进行了摩擦焊试验.结果表明,较高的转速能更快的让摩擦界面较短时间内完全进入过冷液相区,成功实现工件连接.新型摩擦焊装置能够实现非晶合金棒料的连接,达到设计要求.     

基于FLUENT的铝合金搅拌摩擦焊流动场模拟

搅拌摩擦焊的流动场是一个不可压缩的粘性流场.结合LY16搅拌摩擦焊的流动场特征,采用建模软件GAMBIT建立了流场的有限元模型,并进行求解得到搅拌摩擦焊的流动场.     

钼粉末合金与模具钢磨擦焊接组织特征分析

采用微观组织分析、硬度测试以及电子探针线分析等方法,对得合热项头材料TZM钼基粉末合金与H11模具钢的磨擦焊接性进行了研究,探讨了焊接规范对接头组织、硬度以及扩散层厚度的影响。结果表明,这两种材料在磨擦焊接过程中存在着磨擦面向H11模具钢侧转移的现象,这主要与两磨擦副在耐磨性和高温强度方面的差异有关;且磨擦焊接过程中的热力耦合作用有利于近缝区晶粒细化,以及TZM粉末合金中孔隙的闭合;此外,采用强焊接规范可获得良好、无缺陷的磨擦焊接头。     

交流异步伺服控制器在数控摩擦焊机上的应用

摩擦焊接多采用半自动或手动控制，而且对非圆形工件的定位焊接还无法完成。本研究依据转差矢量控制原理，将交流异步伺服控制器应用于数控摩擦焊机．在焊机主轴选用上满足了在0．2s下定位的要求，使数控摩擦焊接成为可能。     

交流异步伺服控制器在数控摩擦焊机上的应用

摩擦焊接多采用半自动或手动控制,而且对非圆形工件的定位焊接还无法完成。本研究依据转差矢量控制原理,将交流异步伺服控制器应用于数控摩擦焊机,在焊机主轴选用上满足了在0.2 s下定位的要求,使数控摩擦焊接成为可能。     

强电场中LY12CZ合金摩擦焊缝金属变形行为研究

通过测定摩擦焊接过程参数和焊接接头的焊合区及扭转塑变区的测量,推导了电场作用下LY12CZ合金摩擦焊接过程中,初始动态再结晶的热变形条件方程式和准稳定摩擦阶段焊合区金属的塑性流动方程.结果表明随着摩擦界面温度升高、相对旋转速率降低和外加电场强度的增加,产生初始动态再结晶的临界流变应力降低;随着外加电场强度的增大,LY12CZ合金摩擦焊缝金属的应变速率敏感性指数m增大,但在本实验条件下,当电场强度E>522 V/mm时的m值有所降低;LY12CZ合金摩擦焊缝金属发生塑性变形的变形表观激活能随外加电场强度的增大而降低.