摩擦焊接技术在汽车行业的应用

作者:摩擦焊接技术  日期:2009-12-12 8:19:44  人气:  标签:摩擦焊接技术  RSS订阅

  (5)裂纹 焊缝区卷曲边形成的边缘处裂纹(见图2),多是由于顶锻压力过大形成的。

  检查试样表面要进行加工和磨光,要避免使用氧乙炔割具取样时造成的过烧,以及产生的组织变化。因此,使用氧乙炔割具取样时,要预留一些尺寸,待取下后用其他方法冷加工掉过烧部分,或者直接采用冷加工方法取样。在500ml甲醇中加入10ml硝酸(70%)配成2%硝酸混合物腐蚀剂(注意:操作顺序一定是把酸加入甲醇中)涂在试样表面,可以显露出碳钢和合金钢焊缝状况(见图3)。

  3.物理、性能检测试验

   摩擦焊缝金相试样

  通过试样弯曲测试和焊接件疲劳试验方法判定(如汽车车桥使用规定的加载力、频率和方向进行的疲劳试验)焊缝质量。

  (1)弯曲测试(Bend Test) 在焊缝区域按90º分布取下4个试样(见图2),将试样置于专用弯曲测试器上,用液压千斤顶加压使试样弯曲<90º停止。没有专用弯曲测试器的可以台式虎钳上夹持试件,在试件焊缝处和一侧钳口中夹垫一R7.5~R8mm的热板或钢棒,将试样在焊缝部位朝夹垫物方向弯曲。若焊缝无裂纹或产生微小裂纹,初步判定焊缝质量可以接受,极限状态为裂纹深度试样厚度的1/2没有断裂失效。若弯曲条件未满足而试样失效,则要取180º对应面的试样(如图2中的试样3)进行测试分析,找出原因。

  弯曲测试不作为摩擦焊缝合格与否的判定标准,只作为参考,尤其适用于调质硬度≤300HBW的零件,以通过简便的测试现象和结果反映过程中的问题存在,特别是刚进行生产或焊接参数调整时,必须进行弯曲测试。对于含碳量较高、硬度较高的零件焊缝质量评定,参考其他方法。

  (2)疲劳试验(Fatigue Test) 在汽车业中,所有摩擦焊接的安全件除有其他规定外,都要通过疲劳试验。疲劳寿命或性能要求、试验条件等由工程开发部负责制定。其他行业,根据使用条件和客户要求制定相关检查项。

  摩擦焊缝质量较高,对于车桥产品,一般要求在规定载荷、频率下,疲劳寿命在80万次以上。我们使用国产摩擦焊机生产的一款车桥,在美国国家实验室全部通过和测试,并做到120万次不失效而终止试验。

  三、摩擦焊技术的未来发展

  随着人们认识和了解的不断提高,摩擦焊接技术和应用也在中国得到了较快的发展,尤其是汽车行业大批量生产的特形盘,轴类零件行业注重材料力学性能、有重量限制的产品,都适宜采用摩擦焊接生产。因此,对于大的总成部件,都要先考虑不同材料的单件加工和热处理,既保证加工简便、单件精度高,又能提高总成产品的力学性能,然后焊接生产出理想的总成产品。原先领先进口的石油钻杆钻头,现今大都采用摩擦焊接技术在国内制作生产。

  从另一方面,也充分证明了摩擦焊接的焊缝质量,强度或性能高于其他的焊接结果,能够经受住恶劣条件的考验,针对不同材料和硬度的零件焊接更有其他焊接不可企及的优势。就摩擦焊接设备来讲,虽然国外摩擦焊机的配置、控制和性能高一些,但国产焊机目前在技术上、稳定性上也有很大提升,而且有国外焊机无法抗衡的性价比,这对摩擦焊的发展提供了基本保障。因此,国产摩擦焊机抢占了全球60%多的市场份额,我们相信,摩擦焊技术会在我国工业领域中有进一步的发展。


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