搅拌摩擦焊接技术在军用飞机航空修理中的应用

介绍了军用飞机航空修理中现有焊接技术的缺陷以及搅拌摩擦焊(FSW)的发展现状。提出了FSW技术在军用飞机航空修理中的应用设想，并进行了可行性分析．初步探索了针对军用飞机裂纹、破孔和缺口等损伤形式的FSW修理应用前景。最后指出FSW技术在军用飞机航空修理中大规模推广应用需解决的几个问题。     

飞机铝合金型材结构FSW焊接

提出了搅拌摩擦焊接（Friction Stir Welding,FSW）技术的3个基本要素,对铝合金型材FSW焊接件在航空结构中的几个典型应用进行了分析.并简要介绍了中国搅拌摩擦焊中心在铝合金型材搅拌摩擦焊接方面的研究成果.中国搅拌摩擦焊中心的研究表明,采用搅拌摩擦焊技术焊接铝合金能够得到比较满意的接头强度.     

无损检测技术发展在航空装备修理中的应用

无损检测是空军航空装备修理的重要手段，是提高航空装备修理质量，保证飞行安全起着至关重要的作用。本文从飞机设计思想和理论基础的演变，航空维修的基本概念，介绍了当前无损检测技术发展现状及其在航空装备修理中的应用。     

航空及空军修理系统焊接市场分析

［说明］：本文是中国焊接销售协作网２０００年专题报告会发言稿,略作修改;技术与市场 航空与航空修理同是航空工厂,由于工作任务不同而分成两个系统。航空是指航空装备的制造,即航空工业。航空修理是指航空装备在服役期间的维护及定期修理,确保航空装备的安全可靠。航空修理又分为空（海、陆）军航空修理和民航修理。焊接技术是航空装备制造及修理的必备工艺。航空工程技术发展到今天是离不开焊接技术,航空科学技术发展需要焊接技术的进步,而焊接技术的进步又推动了航空装备技术的发展,可见焊接技术发展的重要性。航空及空军航空…     

航空部件深度修复的技术及发展

航空部件深度修复是针对航空部件的损伤情况及修复或改造需求所开展的以可靠性为前提的维修工艺技术，它采用先进的材料和制造技术进行维修、维护或再制造工作，使其至少满足一个翻修周期的使用要求。本研究简述了航空部件深度修复技术基本流程与思路，介绍了在深度修复技术中焊接、表面工程、热处理等典型工艺的应用情况，展望了深度修复技术在未来航空产品修理中的发展趋势和应用前景。研究认为:可靠性评估作为深度修复技术重要组成部分将被重点关注和发展；在工艺技术发展方面，将更多采用高自动化、智能化技术工艺，同时拓展现有单一工艺开展修理的局面，对深度修复技术、工艺进行组合，开展复合式修理技术的研发和应用。     

搅拌摩擦焊技术在高速动车组铝合金厚板焊接上的应用研究

通过搅拌摩擦焊接(FSW)技术在高速动车组铝合金车钩座试制中的运用,设计了车钩座FSW焊接接头形式,确定了FSW的工艺参数,并验证了FSW接头的性能,完善了FSW焊接的质量标准及检验方法,成功实现了35 mm铝合金厚板的单面一次成型的FSW焊接,并在动车组车体制造中进行了首次应用并实现批量生产。     

摩擦焊在航空领域的应用

随着民用和军用飞机性能及使用要求不断提高,航空零部件需要满足结构轻量化、高可靠性、长寿命、经济性好等要求。焊接技术作为航空工业不可或缺的材料加工技术,在航空零部件的研制与生产中,发挥着举足轻重的作用。惯性摩擦焊、搅拌摩擦焊和线性摩擦焊作为典型的摩擦焊接工艺方法,凭借优良的技术优势,在航空发动机转子组件、飞机结构件、整体叶盘等航空零部件加工制造中得到成功应用。结果表明,随着摩擦焊接技术的进步与发展,摩擦焊接技术将有效促进航空飞机减重,进一步提高航空飞机性能。     

Rosio~(TM)摩擦搅拌焊机器人焊接复杂工件

正空间曲线焊缝的摩擦搅拌焊(FSW),一直是FSW工艺所面临的技术挑战。这是因为任何一套设备首先要考虑的是用户的需求是什么,而不是设备移动的灵活性。借助重载工业机器人,摩擦搅拌焊这种方法在全新领域中的应用被创建起来。基于公路、铁路、航空等工业领域产品对高质量、高可靠性的要求,摩擦搅拌焊机器人面临传统机器人灵活性方面的挑战。本文介绍了准备面世的ESAB FSW系列:Rosio~(TM)——机器人摩擦搅拌焊的最新研究成果。     

铝合金搅拌摩擦焊技术研究存在的问题及趋势

搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding-FSW)是目前铝、镁、铜及有色金属等轻合金连接的最先进连接技术之一,FSW与传统熔焊相比,在工艺过程、接头性能等方面具有许多优势.在讨论FSW技术特征、工艺特点及应用研究的基础上,对目前国内外有关FSW技术的研究现状、发展趋势及存在问题进行了详细综述,所涉及的问题是在工业化铝合金结构制造领域(如飞机机身结构、高速客车及汽车车体结构等)大规模推广应用FSW技术必须解决的基础性问题;其次讨论基于FSW研究开发的新思路及新工艺,尤其是搅拌摩擦点焊技术(Friction Stir Spot Welding-FSSW)的原理、特点及在汽车车体轻量化开发中的巨大应用前景.     

高强铝合金薄板搅拌摩擦焊残余应力及变形的热力耦合模拟

针对航空领域中常用的7B04高强铝合金,基于剪切摩擦生热理论,建立了适用于薄板搅拌摩擦焊(FSW)过程的自适应热源模型,利用有限元软件MSC.Marc建立了FSW过程的热力耦合有限元模型,并通过子程序二次开发,将建立的热源模型载入到有限元模型中,对7B04铝合金薄板的FSW过程进行瞬态热力耦合模拟。预测并分析了FSW过程中铝合金板材内部的温度分布与演化、焊接接头附近区域的残余应力分布及板材的最终变形情况,通过开展FSW工艺试验从温度场和残余应力两方面对模型的可靠性和模拟结果的准确性进行了验证。此外,利用经过验证的有限元模型对搅拌头机械载荷在残余应力和变形中的影响作用进行了深入分析。     

搅拌摩擦焊焊缝超声TOFD检测与缺陷评估方法

针对特种焊接构件中缺陷取向与检测面垂直的情况,采用超声衍射时差技术（TOFD）,对搅拌摩擦焊（FSW）焊缝中的缺陷进行识别和可视化检测,开展搅拌摩擦焊焊缝超声TOFD检测与缺陷评估方法研究。建立了FSW缺陷判别方法,实现了焊接工艺参数的优化,确保了焊缝质量,对FSW的推广和应用具有重要的意义和实际生产价值。     

汽车制造驶上搅拌摩擦焊之路

新世纪汽车制造轻量化的发展趋势使铝合金、镁合金等轻质合金材料所占的比重越来越大，从而促进了新型搅拌摩擦焊技术在汽车制造中的应用。在简要介绍搅拌摩擦焊技术的基础上，重点一对搅拌摩擦焊技术在汽车稠造业中的应用进行了探讨和综述，并对国内外的搅拌摩擦焊工艺装备进行了简单介绍。     

Alternative friction stir welding technology for titanium–6Al–4V propellant tanks within the space industry

Friction stir welding (FSW) offers an appealing solid state joining alternative to traditional fusion welding techniques for titanium alloys because it reduces problems associated with high temperature processing. Propellant tanks are a critical component of every spacecraft and contain several weld seams and a prime candidate for this innovative technology. This paper reviews the current technological maturity of FSW relative to titanium alloys and considers the application with respect to a pressure vessel. FSW is currently in a period of significant investment by large engineering companies and international research institutions. The technology is advancing and evolving to cater for high temperature alloys. Stationary shoulder FSW and hybrid techniques show promising potential with respect to Ti–6Al–4V. The tool material and limited process window for this material are restrictive factors at present but can be overcome with future development.     

Friction stir welding industrialisation and research status

This paper intends to provide a perspective on the current development of the friction stir welding (FSW) technology. The industrialisation of the technology and related research were assessed by analysing patent and scientific publications databases. The literature reviews on FSW and related technologies were also collected and analysed. The work performed enabled to understand the main areas of industry/research where the FSW technology is being applied/explored and the geographical distribution of the main players in its implementation/research. The main FSW process variants, the materials already welded/processed using it, as well as the applications envisaged, were also analysed. The data collected shows that the FSW technology, originally developed for the joining of light alloys, became a research tool with interest in several fields of engineering and material science.     

铝合金船舶的摩擦搅拌焊接工艺

摩擦搅拌焊(FSW)是在低于工件材料熔点情况下操作的固相焊接,是在旋转情况下通过一种耐磨工具将板材或型材材料连接的工艺,可用于铝、镁、铜等的焊接,焊接质量优良.通常情况下,摩擦搅拌焊的焊缝强度超过热影响区.介绍了摩擦搅拌焊在造船和船舶制造业上的应用,以及船舶工业的研究需求.     

摩擦叠焊——一种新型的固相连接技术

摩擦叠焊(FSW)是一种新型的固相连接技术,英国TWI、德国GKSS研究中心等单位近10多年来在这方面进行了大量的应用基础研究,目前已经具备了商业化工程服务的技术能力.简单介绍了摩擦叠焊的起源、FHPP单元成型机理及FSW焊缝的连接特性,并介绍了欧盟国家的工程化应用研究历程.国外的试验研究结果表明,摩擦叠焊技术在干湿环境条件下都能够获得较好的连接质量,因此在材料的成型加工尤其是钢结构的水下湿式维修方面具有巨大的应用潜力.我国应该优先结合海洋石油工业的实际发展需求,尽快开展相应的应用基础研究工作.     

一种替代传统电阻点焊的创新技术——搅拌摩擦点焊

搅拌摩擦点焊（Friction Stir Spot Welding,FSSW）是在“线性”搅拌摩擦焊接（linear friction stir welding,FSW）基础上,研究开发的一种创新的焊接技术。FSSW可以形成一种点焊的搭接接头,其焊缝外观与应用于汽车车体的电阻点髓类似,因而在汽车和其他工业领域引起很大的关注。综述分析了搅拌摩擦点焊的基本原理、工艺特点和工业应用。     

Study of hybrid welding repair process of friction stir welding grove defect

Abstract

Gas tungsten arc welding (GTAW) repair process and GTAW+FSW (friction stir welding) hybrid repair process are studied to remove the large size groove defect formed during FSW. The experimental results indicate that the groove defect can be removed by both the repair processes. The tensile strength of the GTAW repair joint is only 55% of that of the base metal. The tensile fracture occurs at the transition zone between the weld zone and the heat affected zone, and the fracture surface of the repair joint is characterised by clear brittleness. In contrast, the GTAW+FSW hybrid repair joint has a high tensile strength equivalent to 70% of that of the base metal. The tensile fracture occurs at the overlap thermomechanically affected zone between the two FSW nuggets, and the fracture feature of the hybrid repair joint is partially plastic and partially brittle.