惯性摩擦焊接的工作原理

Inertia friction welding is a type of solid-state welding, which means the materials are joined without ever melting. One part is spun rapidly while the other stays still, and once they’re pushed together, the friction at the surface creates intense heat. This heat softens the materials just enough to let them bond under pressure. It’s a precise and efficient way to create strong, reliable welds – often used when high performance and consistency are critical.

惯性摩擦焊接工艺的分步说明

第一步：规划和准备

惯性摩擦焊接是一种非常科学的工艺。不同类型的金属具有不同的品质，使其具有不同的耐热性、强度和其他特性。在规划焊接时，所用材料的类型将决定几个因素：飞轮所需的转速，以及成功连接两个部件所需的横向推力的精确大小。

该工艺的一个令人难以置信的好处是，它实际上可以焊接异种金属，而传统焊接无法做到这一点。因此，每种金属组合都需要不同的设置。一旦选择了材料，就可以将正确的设置编程到机器中。这意味着它是一种计算焊接，并且易于编程。

第二步：预接触（惯性）

将要焊接的两件工件插入适当的容器中。其中一件工件将插入带有飞轮的主轴卡盘中，该工件将旋转。另一件工件将插入非旋转卡盘/夹具中，该夹具可在横向液压轴上移动。

第一件开始旋转，达到由材料类型预先确定的速度。当旋转达到最高速度时，惯性旋转会在第一块碎片中积聚巨大的动能。

第三步：接触（摩擦）

一旦飞轮达到预定速度，动力旋转就会停止，飞轮将以自由轮状态旋转，并积聚动能。然后，不旋转的部分被向前推，使两部分相遇。这会导致极端 摩擦。

这种摩擦会减慢飞轮的速度，并将所有储存的动能转化为摩擦热。这种热量足以软化两块金属，但实际上不会将它们熔化成液态。相反，两块金属现在都处于塑化状态，这意味着它们柔软且具有延展性。

第四步：粘合

非旋转部件的额外推力将导致塑性位移，这意味着每个部件的材料将均匀地流入彼此，形成完整的横截面结合。这个过程听起来很复杂，但实际焊接只需几秒钟即可完成。

惯性摩擦焊接的一个更令人难以置信的方面发生在这里：由于金属界面的旋转和热加工，所有杂质和空隙都被排出。

5 种摩擦焊接类型

惯性摩擦焊接

什么是惯性摩擦焊接？惯性摩擦焊接的特点是将不同尺寸的飞轮连接到卡盘和主轴上。电机连接到主轴以旋转部件。在焊接循环开始时，电机连接到主轴并将部件旋转到所需的转速。达到所需速度后，电机与主轴断开。根据部件、主轴、卡盘和飞轮的重量，自由旋转的部件会产生旋转惯性。此时，如上所述的摩擦焊接过程开始发生，利用旋转惯性在部件组合在一起时产生摩擦热。了解为什么应该将惯性焊接与 CNC 加工相结合。