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超聲波金屬焊接(UMW)可用于相同或者不同金屬材料的焊接，特別適用于具有延展性的有色金屬，有著廣泛的工業(yè)應(yīng)用，包括電子、電氣、汽車(chē)和航空航天工業(yè)。與熔焊工藝相比，例如激光和脈沖電弧焊接，UMW避免脆性金屬化合物的形成，成功解決對(duì)多層高導(dǎo)電性和高反射性材料的焊接。另外，熔焊工藝還存在金屬飛濺、孔隙和燒穿問(wèn)題，而且焊接時(shí)通常要保護(hù)氣體去除氧氣來(lái)保證焊接質(zhì)量。

UWM溫度通常僅為本體材料熔點(diǎn)的0.3-0.5倍，因此不存在上述熔焊工藝的任何質(zhì)量問(wèn)題。UMW技術(shù)適用于鋁、鎳、銅、金和銀等有色金屬材料。UMW不適合硬材料，例如黑色合金和較厚的有色金屬。

焊接過(guò)程中，攪拌針高速旋轉(zhuǎn)并在壓力作用下插入材料內(nèi)部進(jìn)行攪拌摩擦生熱，同時(shí)焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，焊頭邊高速旋轉(zhuǎn)邊沿工件的接縫方向與工件發(fā)生相對(duì)移動(dòng)，于是焊頭前面的材料發(fā)生強(qiáng)烈塑性變形，隨著焊頭沿著焊縫走向移動(dòng)，高度塑性變形的材料不斷被攪拌針攪拌到背后，在主軸離開(kāi)后，熱塑性狀態(tài)的材料冷卻固化，從而形成一條攪拌摩擦焊的焊縫。

攪拌摩擦焊的技術(shù)原理并不復(fù)雜，需要控制的參數(shù)也不多，不過(guò)這并不代表攪拌摩擦焊設(shè)備沒(méi)有技術(shù)難度，實(shí)際上，焊接設(shè)備及夾具的剛性對(duì)攪拌摩擦焊是重要的，對(duì)大型工件的焊接而言尤甚。

摩擦焊技術(shù)焊接質(zhì)量穩(wěn)定、焊件尺寸精度高、焊接生產(chǎn)率高、適于焊接異種金屬、易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化，而攪拌摩擦焊具備常規(guī)摩擦焊的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，并且適用面更廣，可以進(jìn)行多種接頭形式和不同焊接位置的連接。

攪拌摩擦焊基本上可以焊接所有傳統(tǒng)的熔焊能夠焊接的金屬，并且對(duì)于許多熔化焊接性能差的金屬，例如：鋁合金、鈦合金、銅合金等，也能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的焊接，工業(yè)應(yīng)用前景和發(fā)展?jié)摿V泛。

攪拌摩擦焊有什么用？

攪拌摩擦焊作為一種新型焊接方法，出現(xiàn)的時(shí)間相對(duì)較晚（1991年英國(guó)焊接研究所發(fā)明），卻神奇地在十多年的時(shí)間內(nèi)成功完成了從發(fā)明到工業(yè)化應(yīng)用的歷程，在航天、航空、車(chē)輛、造船等行業(yè)得到大量應(yīng)用。

以航空航天應(yīng)用為例，輕質(zhì)金屬的合金可焊性極差，且焊接過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱和毒煙，這給航空航天器件的品質(zhì)以及焊接操作人員的身體健康帶來(lái)巨大威脅，而攪拌摩擦焊可以很好地解決這些問(wèn)題。

攪拌摩擦焊的焊接溫度較低，焊接過(guò)程中材料只是被加熱軟化為熱塑性狀態(tài)而不是熔化，所以也就避免了被焊接材料因熔化導(dǎo)致的熱裂紋、氣孔和夾渣等傳統(tǒng)熔焊問(wèn)題。同時(shí)，焊接過(guò)程中無(wú)填充焊接材料參與，焊接變形也就得到了緩解。

而且，焊接過(guò)程中不產(chǎn)生高溫，也就沒(méi)有有毒氣體，更不會(huì)像其他焊接方法那樣有焊接飛濺，對(duì)操作者的身體健康和焊接工作環(huán)境而言，都比傳統(tǒng)熔焊要友好。