接头设计原则 (1) 对旋转式摩擦焊,至少有一个圆形截面。 (2) 为了夹持方便、牢固,保证焊接过程不失稳,应尽量避免设计薄管、薄板接头。 (3) 一般倾斜接头应与中心线成30°~45°的斜面。 (4) 对锻压温度或热导率相差较大的材料,为了使两个零件的锻压和**锻相对平衡, 应调整界面的相对尺寸。 (5) 对大截面接头 钢管摩擦焊机,为了降低摩擦加热时的扭矩和功率峰值,采用端面导角的办法 可使焊接时接触面积逐渐增加。 (6) 如要限制飞边流出(如不能切除飞或不允许飞边暴露时),应预留飞边槽。 (7) 对于棒-棒、和棒-板接头,中心部位材料被挤出形成飞边时,要消耗更多的 能量 旋转摩擦焊机,而焊缝中心部位对扭矩和弯曲应力的承担又很少,所以,如果工作条件允许,可将一个或两个零件加工成具有中心孔洞,这样既可用较小功率的焊机,又可提高生产率。 (8) 采用中心部位突起的接头,见图1,可有效地避免中心未焊合。 (9) 摩擦面要避免采用渗碳、渗氮等。 (10) 为了防止由于轴向力(摩擦力、**锻力)引起的滑退,通常在工件后面设置挡 块。 (11) 工件伸出夹头的尺寸要适当,被焊工件应尽可能有相同的伸出长度。
摩擦时间 摩擦时间影响接头的温度、温度场和质量。如时间短,则界面加热不充分,接头温度和 温度场不能满足焊接要求;如时间长,则消耗能量多,热影响区大,高温区金属易过热,变 形大,飞边也大,消耗材料多。碳钢工件的摩擦时间一般在 1 ~ 40s 范围内。 ( 3) 摩擦变形量 摩擦变形量与转速、摩擦压力、摩擦时间、材质的状态和变形抗力有关,要得到牢靠的 接头,必须有一定的摩擦变形量,通常取的范围为 1 ~ 10mm 。 ( 4 ) 停车时间和**锻延时 停车时间是转速由给定值下降到零位所对应的时间,当其从短到长变化时,摩擦扭矩后 峰值从小到大,见图 5 。**锻延时是为了调整摩擦扭矩后峰值和变形层的厚度。