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惯性摩擦焊工艺的优势和典型应用场景

惯性摩擦焊接是摩擦焊接工艺的一种，焊接过程所需的能量主要由焊机的旋转动能提供。

在惯性焊接中，将一个工件连接到飞轮上，另一个工件不旋转。把飞轮加速到预定转速来储存所需的能量，然后把驱动马达脱开，通过摩擦焊接力把两个工件结合在一起，从而使两个结合面在压力作用下相互摩擦。随着飞轮速度的降低，旋转飞轮上储存的动能则转化为焊接面摩擦热而散失。在旋转停止前可施加更大的摩擦焊接力/锻压力。在旋转停止之后，锻压力继续保持预定的时间。

图1惯性摩擦焊接参数特性间的关系

惯性摩擦焊工艺的五大优势：

可以焊接异质/异形/特殊金属，甚至那些通常认为不相融和不可焊接的金属；至少支持97种异质金属的焊接。

对焊接面要求通常不高，机加工、锯割甚至剪切的表面都可以焊接。

焊接温度低，热影响区小，焊接接头质量高，产品寿命长，且焊接过程中不会发生熔化等缺陷。

焊接速度快，效率高、成本低；生产效率可提高4-40倍，综合生产成本可降低30%-60%；而且焊接质量一致性好，是唯一能达到6σ质量水平的焊接工艺。

节能环保，能耗低；电能消耗可低至传统焊接的过程的20%；且无需任何焊材、辅助性焊剂、填充材料或保护性其他，生态环保无污染。

惯性摩擦焊在国际上的典型应用场景

航空/航天：

对大型飞机的需求意味着必须提高航空发动机的推力、耐温和大小。航空及航天关键性零部件必须采用超耐热合金、双金属、不锈钢及铝材来制造。这类耐高温、大尺寸的零部件需要大量的焊接能量和巨大的为了满足航空航天部分关键零部件的高质量焊接需求。国焊科技自主研发了400吨-1000吨高精度惯性摩擦焊机,针对重点产品和重点材料进行了焊接工艺研究和开发。能够采用摩擦焊接工艺的航空/航天部件包括压缩机转子、风扇轴、连身齿轮、起落架部件、双金属铆钉、钩头螺栓、铝热管及低温火箭部件等。

船舶：

船舶也是国之重器之一。目前大部分内燃机的曲轴类零件（锻制、铸造等）都可以用摩擦焊接方法进行焊接。一般来说，对零件设计的唯一要求是要焊接的其中一个工件必须为近似轴的对称形状。国焊科技自主研发了160吨-400吨高精度惯性摩擦焊机,为船舶客户的提质增效的需求提供了更好的焊接技术服务。惯性摩擦焊能更高效、高质、低成本地生产符合要求的凸轮轴类零件。目前能够采用摩擦焊工艺的船舶零部件包括燃机、活塞/涡轮盘轴/气门、变矩桨、曲轴等。

新能源汽车：

在汽车领域，随着新能源汽车的蓬勃发展，轻量化、续航能力、产品性能、产品质量、运维成本、产品寿命、生产效率、生产成本等将都是重要的核心要素。惯性摩擦焊广泛用于制造汽车的轴类部件，如轮毂、传动轴、刹车盘、制动盘等.它能够保证轴类部件的强度和刚性，同时提高生产效率，降低制造成本。国焊科技自主研发了5吨-100吨高精度惯性摩擦焊机,根据新能源汽车轻量化的要求，采用两片式惯性摩擦焊轮毂的创新技术，实现了多个产品的轻量化和降本增效的目标，可以完美地实现新能源汽车行业的“高质量发展”。

随着中国制造业蓬勃发展，在智能制造、数字化转型等趋势的加速推进下，惯性摩擦焊技术将不断创新和升级，逐步向能源装备、工程机械、冶金、轨道交通等领域拓展，如石油钻杆、地质钻杆、支重轮、工程油缸、传动轴、涡轮增压器、阀门等产品的焊接，满足了不同行业对高质量焊接工艺的需求。国焊科技将凭借其在惯性摩擦焊技术上的独特优势，结合国家新质生产力的号召，在为更多产业的应用领域寻求创新突破，推动行业整体向前发展。