
FeatureHrlicle专题综述接
线性摩擦焊接技术及其在航空
航天领域中的应用
泰安技师学院(271000)
山东大学现代焊接技术研究所(济南市250061) 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所(150028)
刘建丽
王严耿培皓秦国梁周军
摘要线性摩擦焊作为常用的固相焊接工艺,以其独特的优势在高性能材料、特殊结构的焊接上得到了广泛的应用,在航空航天领域中结构整体化设计及制造中发挥着越来越重要的作用,近些年来获得了快速发展。国内外研究人员对线性摩擦焊接工艺及基础理论进行了大量的研究,并且在航空航天领域特别是航空发动机整体叶盘制造方面获得了成功应用。文中综述了国内外线性摩擦焊接工艺开发和理论研究方面的进展及其在航空航天领域的应用现状,并对存在的间题和发展方向进行了讨论。
关键词:线性摩擦焊热力耦合航空航天装备制造中图分类号:TG453
0序言
焊接技术作为航空航天工业中不可或缺的材料加工技术,在航空器、航空发动机和航天器的研制与生产中具有举足轻重的作用。线性摩擦焊(Linerfriction welding,LFW)是1969年申请技术专利、20世纪80年代末实现的一种摩擦焊接技术。与传统的焊接方法相比,线性摩擦焊接不仅具有摩擦焊技术的焊接成本低、工艺可靠性高、接头质量高等优点,而且线性摩擦焊接技术能克服传统轴向摩擦焊对焊件形状的限制[2]。
目前,线性摩擦焊接技术主要用来焊接非回转体结构的同种或异种材料结构件,国外已经成功应用于航空发动机整体叶盘的制造,并成为其关键制造技术。另外,线性摩擦焊还可以用于叶盘的修理,在装备制造领域具有广阔的应用前景。
近些年来,国内外研究人员对线性摩擦焊接工艺及装备开展了大量研究,对线性摩擦焊接工艺的生产应用与发展提供了很有价值的理论指导和技术支持,促进了摩擦焊接技术在航空航天工业中的应用。文中对线性摩擦焊接技术研发现状及其在航空航天中的应
用进行简要阐述。收稿日期:2016-03-21
基金项目:国家自热科学基金资助项目(51475196)
万方数据
1线性摩擦焊接工艺研究现状
线性摩擦焊是两工件沿平行于连接端面方向上做周期性直线往复摩擦运动,摩擦产热使接触界面及其附近材料达到热塑性状态而实现固态连接,其过程示意图及工艺参数如图1所示。
摩擦力振动工件报动方向
p
振频移动工件
平衡位置
振幅 ip
裸露于空气的摩擦界面
图1线性摩擦焊接原理示意图
自线性摩擦焊接工艺方法问世以来,以其独特的优势而备受关注,其应用范围也随着制造业的不断发展而逐渐拓展。为满足更多的制造业市场需求,随着焊接工装夹具的不断优化及设备焊接能力的提高,线性摩擦焊接设备逐渐满足各种尺寸规格的工件焊接需求,其工艺范围也在不断扩大,适用板
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2016年第10期