攪拌摩擦焊是一種新型固相焊技術,是由英國焊接研究所(TWI)在 1991 年發明的一項具革命性的新型材料連接方式。攪拌摩擦焊廣泛適用于各類材料,目前已成功實現了鋁、鎂等低熔點金屬及合金、銅合金、鈦合金、鋼鐵材料、金屬基復合材料以及異種金屬(鋁/銅、鋁/鎂、鋁/鋼等)的焊接。
開始焊接時:將軸肩和針凸的攪拌工具高速旋轉著插入被焊工件的待焊接處。軸肩可同時用于防止塑性狀態的材料溢出。
焊接過程中:攪拌頭和被焊材料之間的摩擦剪切阻力產生了摩擦熱,使材料軟化發生塑性變形,并釋放出塑性變形能,當攪拌頭受到驅動沿著待焊界面向前移動時,熱塑化的材料由攪拌頭的前部向后部轉移,并且在攪拌頭軸肩的鍛造作用下,實現工件之間的固相連接。
焊接結束時:攪拌頭旋轉移出零件。
攪拌摩擦焊這項技術因其焊接變形小、殘余應力小,無需保護氣體和填充材料,可消除氣孔、夾雜、裂紋等焊接缺陷,以及不產生弧光、煙塵、噪音污染等,同時能顯著降低成本、節省材料、優化結構、減輕飛行器的結構重量等特點受到各國科研機構的關注。