如果你永远在男孩童子军，你可能会学会如何用木钻和弓开始火灾。在压力下快速旋转钻孔，在压力下通过摩擦产生足够的热量，以设定火种闷烧，从而起火。
旋转摩擦焊接以同样的方式工作。在压力下，一个金属部件沿固定部件旋转。两部分之间的摩擦除去表面氧化物并将关节区中的金属加热到塑料状态。随着部件开始镦锻，金属共享电子和彼此结合。旋转停止，施加额外的轴向力，并且完成焊接。
焊缝的特征在于没有融合区，窄的热影响区域和围绕接头的闪光。焊缝覆盖整个接合面并密闭。
“摩擦焊接是一个错误的东西，因为该过程在不熔化材料的情况下形成债券，”汤普森摩擦焊接（英镑高度，MI）北美运营经理Jeff价格说。相反，如超声波金属焊接，摩擦焊接将金属带入完整的接触并产生真正的分子间键。
旋转摩擦焊接用于组装大型零件，例如卡车轴，以及诸如发动机阀的小部件。
与其他焊接方法相比，该过程具有若干优势，斯科特霍尔特（Scott Hollett）销售和销售股票（南方弯曲）销售副总裁Scott Hollett。它不需要填充金属，助熔剂或屏蔽气体。它可以加入类似和不同的金属，它是高度重复的。
从设计角度来看，旋转摩擦焊接使制造商能够用更便宜的杆和管储物更换复杂的锻件和铸件。同样，制造商可以通过使用昂贵的金属（例如工具或不锈钢）来节省材料成本。
旋转摩擦焊接可以加入大多数钢，包括碳钢，穿透钢，不锈钢和工具钢。它还适用于有色金属，包括镍合金，钛，铜和铝。“具有湿润的特性的金属，例如铸铁，很难加入摩擦焊接，”Hollett说。
旋转摩擦焊接的唯一先决条件是至少一个部件必须是圆形的。但是，因为该过程的热量由摩擦产生，部分尺寸可以是一个问题。旋转摩擦焊接可以加入直径小于4毫米的零件。
“摩擦是表面积和速度的函数，”Hollett解释道。“随着部分的直径减小，它必须旋转的速度增加。大多数部件可以以5,000 rpm或更少的速度焊接，但小部分可能需要40,000或50,000 rpm。”
此外，部件必须足够强以忍受与夹紧，旋转和锻造相关的力。“带有极薄的墙壁的管是困难的，”Hollett说。
这个过程
有两种类型的旋转摩擦焊接：惯性和直接驱动。在惯性焊接中，旋转部分被夹紧在飞轮上。飞轮的尺寸随部分的大小而变化。飞轮旋转到设定的速度并从电动机脱离。然后将部件在轴向压力下聚集在一起，并且旋转自然地停止，因为飞轮耗散的能量。在直接驱动方法中，也称为连续驱动方法，旋转部分直接夹紧到电动机。零件在轴向压力下聚集在一起。当关节界面处的金属达到塑料温度时，停止电机并施加锻造压力。
直接驱动方法的变化 - 混合方法 - 依赖于伺服控制以模拟飞轮逐渐降低的速度。
一种方法是否比另一个方法更好是辩论的问题。使用惯性焊接控制的变量较少，没有离合器或制动器磨损。焊接呈较短，热影响区域较窄。
另一方面，随着直接驱动方法，转速和焊接力较低。直接驱动可以更好地控制成品部分的长度，并且部件的角度方向可以在小于1度的小于1度。而且，装配者在更改零件时不必更换飞轮。
无论哪种方式，机器都在机床上看起来就像一个车床。一部分插入主轴的卡盘。另一个被保持在固定到滑动床上的夹具中。液压缸推动床以施加锻造压力。
“一般来说，你把最短的部分放入卡盘，但这不是一个艰难的规则，”霍雷特说。“例如，在管与板施加中，例如，您将旋转管。”
夹头和夹具都足够灵活地处理类似大小的零件系列，但大的差异需要更改的改变。
部件可以手动加载和卸载，或使用机器人自动卸载。在某些情况下，可以同时进行两种焊接。
在焊接之前，部件不必在焊接之前进行精加工。例如，可以焊接锯切部件而无需额外的处理。“如果锻造有一些磨坊规模，那没关系，”Hollett说。“如果零件清洁，那就太好了，但这并不重要。”
摩擦焊接中的关键变量是旋转速度，时间，压力和位移，或者部件被推动多远。今天的焊接机配有传感器和计算机控件来监控每个变量。控制这些参数的控制程度如何取决于组装。“自行车叉的公差将比喷射发动机中涡轮机的公差宽度宽度，”霍洛特说。
连接旋转摩擦焊接的部件将在关节周围闪蒸。虽然Flash在功能上没有影响关节，但它可能是一种审美问题。大多数供应商可以将闪蒸系统融入其设备。
旋转摩擦焊接的总循环时间取决于组装的尺寸。“如果您是焊接发动机阀门，可以使用自动加载每3秒一次，”Hollett说。“如果您是焊接卡车驱动轴，可以每18秒做一次，包括装载和闪光。”
供应商名录
惯性摩擦焊接南弯，在
800-439-0042
www.ifweld.com.
Serva-Tech Systems Inc.
戴斯曼，无线
262-965-5010
www.frictionwelding.com.
汤普森摩擦焊接
英镑高度，MI
810-795-7000.
www.tfwusa.com.
