É soldagem por fricção e mistura!
Vamos nos conhecer hoje!
A tecnologia de soldagem por fricção e mistura foi inventada pelo British Welding Institute (TWI) em 1991. Ele solicitou uma patente de invenção no Reino Unido no ano seguinte e também solicitou proteção de patente em vários países ao redor do mundo. Desde a proteção e divulgação da patente, a tecnologia de soldagem por fricção tem sido cada vez mais amplamente utilizada, primeiro e principalmente no campo de estruturas metálicas leves, como ligas de alumínio e ligas de magnésio. Também alcançou certo desenvolvimento na área de materiais de alto ponto de fusão.
Além das vantagens da tecnologia de soldagem por fricção comum, a soldagem por fricção também pode ser conectada em uma variedade de formas de juntas e diferentes posições de soldagem. A Noruega estabeleceu o primeiro equipamento comercial de soldagem por fricção e mistura do mundo, que pode soldar placas de alumínio para navios com espessura de 3-15mm e tamanho de 6×16; em 1998, o Laboratório Espacial e de Defesa da Boeing Company nos Estados Unidos introduziu a tecnologia de soldagem por fricção e mistura, usando-a para soldar certos componentes de foguetes; A McDonnell Douglas também usa essa tecnologia para fabricar tanques de propelente para seu veículo de lançamento Delta.
O método de soldagem por fricção é igual à soldagem por fricção convencional. A soldagem por fricção também usa calor de fricção e calor de deformação plástica como fontes de calor de soldagem. A diferença é que no processo de soldagem por fricção, um cilindro ou outra agulha de agitação em formato (como um cilindro roscado) é inserido na junta da peça de trabalho, e a rotação em alta velocidade da cabeça de soldagem faz com que ela esfregue contra o material da peça de soldagem. Como resultado, a temperatura do material na junta aumenta e amolece. Ao mesmo tempo, fricção e fricção são aplicadas ao material para completar a soldagem. O processo de soldagem é mostrado na figura "Diagrama de soldagem por fricção". Durante o processo de soldagem, a peça de trabalho deve ser fixada rigidamente na almofada de apoio, a borda da cabeça de soldagem gira em alta velocidade e a costura ao longo da borda da peça de trabalho se move em relação à peça de trabalho. A seção saliente da cabeça de soldagem se estende para dentro do material para fricção e agitação. O ombro da cabeça de soldagem esfrega contra a superfície da peça de trabalho para gerar calor e é usado para evitar que o material plástico transborde e, ao mesmo tempo, pode remover a película de óxido da superfície.
Durante o processo de soldagem, a agulha agitadora se estende até a junta da peça enquanto gira. O calor de fricção entre a cabeça de agitação rotativa (principalmente o ressalto do eixo) e a peça de trabalho faz com que o material na frente da cabeça de soldagem sofra forte deformação plástica e, à medida que a cabeça de soldagem se move, o material altamente deformado plasticamente se deposita gradualmente atrás da cabeça de agitação , formando uma costura de soldagem por fricção. A soldagem por fricção e agitação não possui altos requisitos de equipamento. Os requisitos mais básicos são o movimento rotacional da cabeça de soldagem e o movimento relativo da peça. Até mesmo uma fresadora pode facilmente atender aos requisitos para soldagem de topo de pequenas placas planas. No entanto, a rigidez dos equipamentos e acessórios de soldagem é extremamente importante. A cabeça de mistura é geralmente feita de aço ferramenta e o comprimento da cabeça de soldagem é geralmente ligeiramente menor que a profundidade de soldagem necessária. Deve-se notar que a solda por fricção termina com um buraco de fechadura na extremidade do terminal. Normalmente, o buraco da fechadura pode ser cortado ou selado usando outros métodos de soldagem. Em resposta ao problema do buraco de fechadura, uma cabeça de mistura telescópica foi desenvolvida com sucesso, que não deixará um buraco de fechadura de soldagem após a soldagem.
aplicativo
Não há necessidade de outros materiais consumíveis de soldagem durante o processo de soldagem, como hastes de soldagem, fios de soldagem, fluxo e gases de proteção. A única coisa consumida é o agitador de soldagem.
A soldagem por fricção tem sido usada com sucesso na conexão de metais não ferrosos. Porém, devido às limitações das características do método de soldagem, ele se limita à soldagem de componentes estruturais simples, como estruturas retas ou cilíndricas, e a peça precisa ter um bom suporte ou acolchoamento. Em princípio, a soldagem por fricção pode ser usada para soldagem em várias posições, como soldagem plana, soldagem vertical, soldagem suspensa e soldagem descendente; pode completar várias formas de juntas de soldagem, como juntas de topo, juntas de canto e juntas sobrepostas, e até mesmo estruturas com espessuras variadas. A ligação com materiais multicamadas também pode ser realizada para soldagem de materiais metálicos diferentes.
Além disso, a soldagem por fricção, como método de soldagem em fase sólida, causa pouca poluição ambiental antes e durante a soldagem. A peça de trabalho não requer requisitos rigorosos de limpeza e preparação da superfície antes da soldagem. A fricção e a agitação durante o processo de soldagem podem remover a película de óxido na superfície da soldagem e não há fumaça ou respingos durante o processo de soldagem. Ao mesmo tempo, o ruído é baixo. Como a soldagem por fricção depende apenas da rotação e do movimento da cabeça de soldagem para soldar gradualmente toda a solda, ela economiza mais energia do que a soldagem por fusão ou mesmo a soldagem por fricção convencional.
Como a entrada de calor durante a soldagem por fricção e mistura é menor do que a da soldagem por fusão, não há fusão do metal na junta. É um processo de soldagem de estado sólido que mantém as propriedades metalúrgicas do metal base na liga e pode soldar materiais compósitos com matriz metálica e solidificar rapidamente. Materiais que podem causar reações adversas quando utilizados para soldagem por fusão.
As principais indústrias de aplicação incluem aeroespacial, indústria de defesa, construção naval, ferrovias e rodovias, fabricação de automóveis e indústrias eletrônicas.
