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在近代的金屬加工中,焊接比鑄造、鍛壓工藝發(fā)展較晚,但發(fā)展速度很快。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的45%,鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。
未來的焊接工藝,一方面要研制新的焊接方法、焊接設(shè)備和焊接材料,以進一步提高焊接質(zhì)量和安全可靠性,如改進現(xiàn)有電弧、等離子弧、電子束、激光等焊接能源;運用電子技術(shù)和控制技術(shù),改善電弧的工藝性能,研制可靠輕巧的電弧跟蹤方法。
另一方面要提高焊接機械化和自動化水平,如焊機實現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制;研制從準(zhǔn)備工序、焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過程自動化的專用焊機;在自動焊接生產(chǎn)線上,推廣、擴大數(shù)控的焊接機械手和焊接機器人,可以提高焊接生產(chǎn)水平,改善焊接衛(wèi)生安全條件。
摩擦焊機可以連接不同或異種材料,包括金屬、部分金屬基復(fù)合材料、陶瓷機塑料。摩擦焊機已應(yīng)用40多年的機械了,生產(chǎn)的摩擦焊機由于生產(chǎn)率高,質(zhì)量好獲得了廣泛的工程應(yīng)用,但焊接的對象主要是回轉(zhuǎn)形零件,當(dāng)然也有其他形式的摩擦焊機的技術(shù)在里面,但實際應(yīng)用都是以摩擦焊和摩擦焊機來完成技術(shù)。據(jù)了解,在剛剛閉幕的印度焊接與切割展覽會上,來自10多個國家和地區(qū)的121家數(shù)控焊割設(shè)備制造企業(yè)報名參展,展覽面積達(dá)4977平方米,比上屆增長50%。
摩擦焊機的具有以下優(yōu)點:
(1)焊接質(zhì)量穩(wěn)定,焊件尺寸精度高,接頭廢品率低于電阻對焊和閃光對焊。
(2)焊接生產(chǎn)率高,比閃光對焊高5~6倍。
(3)適于焊接異種金屬,如碳素鋼、低合金鋼與不銹鋼、高速鋼之間的連接,銅-不銹鋼、銅-鋁、鋁-鋼、鋼-鋯等之間連接。
(4)加工費用低,省電,焊件無需特殊清理。
(5)易實現(xiàn)機械化和自動化,操作簡單,焊接工作場地?zé)o火花,弧光及有害氣體。
國外在汽車零配件規(guī)模化生產(chǎn)中,摩擦焊接技術(shù)占有較重要的地位。據(jù)不完全統(tǒng)計,美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達(dá)國家的一些汽車制造公司,已有百余種汽車零配件采用了摩擦焊接技術(shù)。
國內(nèi)外在發(fā)動機雙金屬排氣閥生產(chǎn)中廣泛采用了摩擦焊接技術(shù)將N i C r 20 T i A l、5 C r 2 1 M n 9 N i 4、4 C r 1 4 N i 1 4 W 2 M o之類的高溫合金或奧氏體型耐熱鋼盤部與4 C r 9 S i 2、4 C r 1 0 S i 2 M o之類的馬氏體型不銹耐熱鋼桿部連接起來形成整體排氣閥,特別適合于空心閥的制造。采用鍛焊復(fù)合結(jié)構(gòu)取代整體鍛造生產(chǎn)汽車半軸在國外已得到廣泛應(yīng)用。另外,汽車及工程機械上風(fēng)扇軸支座組件、空心后軸、前懸架、自動變速器輸出軸、無變形飛輪齒圈、發(fā)電機支座、粘性傳動風(fēng)扇聯(lián)軸節(jié)、起動機小齒輪組件、速度選擇軸、變扭器蓋、汽車液壓千斤頂、轉(zhuǎn)向節(jié)、司機側(cè)氣囊充氣器、萬向節(jié)組件、凸輪軸、水泵轂和軸、直接離合器鼓和轂組件、后橋殼管、傾斜轉(zhuǎn)向軸、叉、冷卻風(fēng)扇電機殼體和軸、等速萬向節(jié)、連軸齒輪、變扭器蓋、傳動軸、叉、渦輪傳動軸、中央軸、渦輪增壓器、乘客側(cè)氣囊充氣器、 汽車用扁尾套筒扳手、后懸架臂、空調(diào)機蓄壓器等的制造過程中均可利用摩擦焊接工藝簡化制造工藝和降低生產(chǎn)成本 。為了順應(yīng)焊接出產(chǎn)的主動化要求,要增強相關(guān)技能及外圍設(shè)備的研討。
摩擦焊機閉環(huán)控制系統(tǒng)具體特點 摩擦焊機具有一個閉環(huán)控制系統(tǒng),以提供高幅快速響應(yīng),通過數(shù)字控制技術(shù)在整個焊接過程中實現(xiàn)精J確的控制。常規(guī)的伺服比例閥在閥芯速度和加速度方面的局限使其無法同時提供高振幅和快速響應(yīng)。穆格閥的閥芯針對E100 要求定制,其響應(yīng)速度比常規(guī)閥快起碼3或4倍。但需采取特別預(yù)防措施確保大量焊接后閥的完整性。由于節(jié)省電能,節(jié)省金屬材料,摩擦焊機焊接時不需要焊接材料以及生產(chǎn)率高等因素,加工成本顯著降低,載重汽車推進軸用摩擦焊代替CO2保護焊,成本降低30%。
· 多個數(shù)字控制伺服閥,這些伺服閥可在高達(dá)4500 升/分鐘(1200加侖/分鐘)的峰值流量下同時工作,滿足大面積焊接操作75 至 100 赫茲的高頻要求。采用多個伺服閥亦可在調(diào)低機械設(shè)定提高小面積小載荷焊接時的焊接精度。
· 液壓動力單元,提供驅(qū)動系統(tǒng)所需的2MW以上的瞬時功率輸出。
· 七個400 升(105加侖/分鐘)充氣蓄能器各自可積累大量能量以提供焊接所需的高峰值油流(4,500 升/分鐘)(1200升/分鐘)。