高刚性三维并联搅拌摩擦焊机头机构设计

根据铝合金复杂厚壁结构件产品对空间三维曲线搅拌摩擦焊技术的迫切需求，结合传统搅拌摩擦焊机头机构灵活性较差，仅能完成平面内二维直线焊缝的焊接的缺点，以三维并联搅拌摩擦焊机头为研究对象，将正交并联机构在精度、高刚性、承载能力及灵活性等多方面的优点与搅拌摩擦焊技术相结合，应用设计、计算、仿真手段，开发的高刚性三维并联搅拌摩擦焊机头具有极为重要的科学意义及工程实用价值。     

搅拌摩擦微连接设备及工艺研究

由于已在航空航天及电子领域广泛应用的铝、镁合金难以实现超薄板焊接,研究设计了基于Mach3软件控制系统的搅拌摩擦微连接焊机。利用该设备进行焊接作业,宜采用轴肩直径为6～8 mm的搅拌工具针对厚度在1 mm内的薄板进行施焊,且可进行3D成型搅拌摩擦微连接,焊接热输入、焊件变形小,焊缝成形美观。Mach3软件控制系统具有优秀的兼容性、可操作性和稳定性,操作简单、维护方便并具有开放性,搅拌摩擦微连接焊机体积小、质量轻、安装方便,焊机整体稳定性高、可操作性强。     

基于焊接机器人的铝合金厚板FSW接头性能

采用基于焊接机器人的新型搅拌摩擦焊机,进行了35 mm厚的5083铝合金板材的单道次对接焊试验,并与普通搅拌摩擦焊机所得接头进行了显微组织、力学性能和耐腐蚀性能的对比与分析。结果表明,与普通搅拌摩擦焊机相比,基于焊接机器人的新型搅拌摩擦焊机获得接头的接头效率从66%提高至94%,屈服强度提高39 MPa;断后伸长率提高6.6%,腐蚀电位正移315 m V。     

汽车连杆类焊接专机的研制

焊接专机是一种刚性或半刚性的自动化焊接设备，不同于柔性自动化的焊接机器人。在此设计了一台汽车连杆类焊专机，介绍了焊接专机的工作原理、机械系统、控制系统、焊接参数、焊接工艺等。该焊接专机结构合理，利用PLC进行自动控制，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率，改善了工件焊接质量。     

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。     

中国首台重载机器人搅拌摩擦焊系统顺利交付

2014年11月初,北京赛福斯特技术有限公司与德国KUKA机器人集团公司联合开发的国内首台重载机器人搅拌摩擦焊系统向广州有色金属研究院成功验收交付。该系统集成了多项先进技术,包括压力及位移控制、自动换刀控制、机头冷却润滑控制等技术,大大提升了搅拌摩擦焊技术焊接过程的自动化和智能化程度。该设备既适用于传统搅拌摩擦焊接,也兼容了搅拌摩擦焊最新技术,如静轴肩和双轴肩搅拌摩擦焊接等。此外,为满足客户对设备系统升级的需求,还预留了焊接过程的激光扫描、焊缝跟踪等通讯接口。     

机器人搅拌摩擦点焊系统设计

搅拌摩擦点焊是一种新型固相焊接技术,机器人焊接是焊接制造业的主要发展方向,将搅拌摩擦点焊与机器人相结合,通过加工相应的焊接装置以及增加机器人的承载能力,设计完成机器人搅拌摩擦点焊装置,实现对搅拌针的精确控制。机器人搅拌摩擦点焊的控制系统是将机器人控制系统和搅拌摩擦点焊控制系统结合,在焊接过程中二者既能独立运行,又相互联系,实现搅拌摩擦点焊装置与机器人协同工作模式,从而实现无间断循环的焊接过程,提高焊接效率。通过实验对比分析机器人搅拌摩擦点焊与传统龙门式搅拌摩擦点焊焊接的工件表面成形和焊点力学性能,结果表明:机器人搅拌摩擦点焊系统实现了复杂结构工件的焊接,表面成形良好,无明显的焊接缺陷,且焊点结合强度与龙门式相当,机器人搅拌摩擦点焊系统具有良好的焊接性能。     

刚性动支撑搅拌摩擦焊工艺

针对特殊结构焊缝搅拌摩擦焊难以实现静态刚性支撑的焊接难题,自主研制了平板、环缝刚性动支撑搅拌摩擦焊工艺试验装置,突破了刚性动支撑搅拌摩擦焊单面焊双面成形的关键技术,完成了2219铝合金产品工艺试验件的环缝焊接.结果表明,该工艺过程稳定、具有较好的工艺柔性,其接头质量与传统静态刚性支撑相当,拓宽了搅拌摩擦焊的应用范围.     

混联机器人搅拌摩擦焊接系统集成研究

机器人搅拌摩擦焊设备因具有焊接适应性强、易于实现空间全位置焊接、自动化程度高、生产效率高等技术特点,近年来得到了越来越多地应用.针对空间曲线焊缝搅拌摩擦焊接需求,开展了五轴混联型机器人搅拌摩擦焊接系统研究.该系统由搅拌摩擦焊接机器人子系统、液压主轴子系统、传感与控制子系统和中央控制单元组成,能够实现复杂构件的空间曲面焊...     

航天工程装备(苏州)有限公司

正C型搅拌摩擦焊设备设备结构紧凑,占用空间小;焊接厚度小,成本低,性价比高小型二维摩擦焊设备采用小龙门结构、刚性好、性价比高;C轴采用蜗轮蜗杆传动方式,传动刚性好;二维随动控制,保证搅拌摩擦焊过程中焊接倾角的恒定要求。中型二维搅拌摩擦焊设备整体采用铸件结构,结构稳定,刚性优良;工作台面积大、通过空间大,适用产品范围广;工作台可根据需求调整     

基于焊缝跟踪控制系统的机器人FSW实现及表面质量

焊缝跟踪控制系统的应用对机器人搅拌摩擦焊接接头的表面质量具有重要作用。为研究焊缝跟踪系统对机器人搅拌摩擦焊缝的控制效果,设计了一种基于激光视觉传感器和PD纠偏算法的焊缝跟踪控制系统。以3 mm厚2A12-T4铝合金板材为试验材料,进行了斜线焊缝的跟踪引导焊接以及曲线焊缝的纠偏焊接试验,观察分析焊速200mm/min下斜线和曲线焊缝焊接后接头的表面质量。结果表明:两种焊缝接头表面均匀平整,本试验设计的焊缝跟踪控制系统有助于提高机器人搅拌摩擦焊焊缝的表面成形质量。     

高效、固相焊接新技术--搅拌摩擦焊

在介绍搅拌摩擦焊（FSW）技术特点的基础上,对发达国家在搅拌摩擦焊接技术的工业化应用进行了综述,并且对中国搅拌摩擦焊中心在镁合金、铜合金、钛合金、塑料等材料的搅拌摩擦焊工艺研究、复杂铝合金构件开发以及搅拌摩擦焊设备制造等方面进行了较全面的介绍.搅拌摩擦焊接技术是一项高效、固相焊接新技术,在铝合金结构焊接方面具有广阔的应用前景.     

铝钢复合箱形搅拌摩擦焊焊接结构柱的研究

基于第三届全国大学生焊接创新大赛固定题目焊接结构设计要求,设计一个铝钢复合材料的抗压箱形柱结构,经过有关软件对设计结构进行模拟计算和焊接工艺方法分析,确定了采用搅拌摩擦焊的技术方案。在对实验室近40年的老旧台钻床改造手动搅拌摩擦焊机的基础上进行铝钢丁字接头的搅拌摩擦焊试验。通过实际对铝钢复合结构承受压力测试以及铝钢搅拌摩擦焊焊接接头的界面抗剪强度测试表明,该焊接技术方案满足焊接创新大赛比赛要求,取得很好的比赛成绩。     

标准化搅拌摩擦焊接设备

中航工业北京赛福斯特技术有限公司（中国搅拌摩擦焊中心）是中国搅拌摩擦焊技术先锋和开拓者,是国防科技特种焊接技术研究应用中心及航空连接技术重点实验室成员单位。 中航工业北京赛福斯特公司自成立以来,致力于中国搅拌摩擦焊的技术进步和工业化应用,已为国内外客户提供了上百台专业化搅拌摩擦焊设备,为满足航空、航天、列车、电子、电力等铝合金加工制造领域焊接需求,赛福斯特公司集十多年焊接设备制造技术和经验,推出系列化先进的搅拌摩擦焊设备。     

2519铝合金角接结构的搅拌摩擦焊

利用自行研制的搅拌摩擦焊机采用一种搅拌摩擦焊外侧角接的新方法对厚度为22 mm的2519铝合金进行了角接焊接试验,并对焊缝的微观组织、硬度等进行了分析.分析了搅拌针断裂原因及得出其断裂方式为剪切断裂.结果表明,搅拌摩擦焊外侧角接焊接的方法能够有效地进行角接焊接;合理的焊接工艺和搅拌针形状是焊接的关键;旋转频率在30～4...     

阻碍钢的搅拌摩擦焊研究进展的关键问题

搅拌摩擦焊(FSW)是一种固相焊接技术,在焊接铝、镁及其合金等低熔点金属上发展已相当成熟。焊接异种金属也获得了缺陷少的接头。钢在工业上的应用比其他金属更广泛,因此目前搅拌摩擦焊的研究主要集中在钢板的焊接。本文主要讨论了制约搅拌摩擦焊焊接钢板的3个关键问题,即搅拌头的结构设计、开发价格低廉且有良好高温耐磨性的搅拌头材料及昂贵的搅拌摩擦焊设备。     

铝锂合金搅拌摩擦焊研究现状

铝锂合金具有低密度、高比强度和比刚性、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和超塑性等优点,是理想的航空航天结构材料。搅拌摩擦焊作为一种新型的固相连接方法,应用于铝锂合金焊接时展现出制造成本低、环境污染小和接头力学性能好等一系列优点。为进一步提升搅拌摩擦焊在铝锂合金焊接领域的应用,文章从铝锂合金搅拌摩擦焊接头组织性能方面的国内外研究现状进行了综述,并对未来铝锂合金搅拌摩擦焊的研究方向进行展望。     

焊接科学和技术的发展及前景

20093001搅拌摩擦焊在航空航天工业的应用发展现状与前景/董春林…//焊接.-2008(11):25~31目前在基础研究、工程化技术开发、设备制造等方面,搅拌摩擦焊正快速发展,面对中国在航空航天工业领域的发展规划和需求牵引,搅拌摩擦焊在未来几年内将迎来快速发展和应用的高峰。搅拌摩擦焊的推广应用将提升中国工业在铝合金、镁合金等轻合金金属材料的连接技术水平,并且将进一步增强中国工业产品国际竞争力。图8表1参1220093002轻金属焊接学术前沿及其研究领域/张建勋…//焊接.-2008(12):5~102008年8月国家自然科学基金委员会工程与材料科学部在西安临潼召开了“轻金属焊接关键基础研究“中青年学术论坛会议。研讨会提出了四个值得重视的学术前沿,即:轻金属焊接工艺与力学行为相关理论基础、轻金属焊接结构可靠性与寿命评价的基础研究、轻金属焊接机理及焊接技术优化、轻金属焊接数值模拟与仿真技术。该论坛的召开对于凝练轻金属焊接中的共性基础科学问题,发挥国内中青年学者的积极性,促进轻金属焊接基础研究成果在整体焊接结构制造业中的应用,具有极其重要的意义。图2表1参2820093003铜丝引线键合技术的发展/黄华…//焊...     

厚板在线冷却搅拌摩擦焊机器的创新设计与实现

通过对机械系统、液压系统、电气控制系统和在线冷却系统等的研发设计,开发出经济型的厚板在线冷却搅拌摩擦焊机,并成功实现15 mm厚AZ31镁合金厚板的高质量焊接。与普通搅拌摩擦焊机相比,采用厚板在线冷却搅拌摩擦焊机获得的接头表面光亮、无发黄现象,接头焊核区和热影响区的平均晶粒尺寸分别减小46%、33%,接头抗拉强度和冲击吸收功分别增加31%、58%。     

搅拌摩擦焊研究进展及前景展望

搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，简称FSW)是针对焊接性差的铝合金开发的一种新型固相焊接工艺，由英国焊接研究所TWI(The Welding Institute)于1991年开发的专利技术。文中对搅拌摩擦焊工艺进行简单介绍并对研究现状做了比较详尽的总结，涉及搅拌摩擦焊机理即塑性流体运动情况及“洋葱”圆环的形成机理、适用母材、接头微观组织、力学性能、焊接工具、复合焊接工艺及搅拌摩擦焊应用领域，并展望FWS的发展前景。