金属材料的旋转摩擦焊.docx

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金属材料的旋转摩擦焊

1范围

本文件规定了金属材料的旋转摩擦焊接要求，具体包括与旋转摩擦焊接有关的术语和定义、焊接知识、质量要求、焊接工艺规程、焊接工艺评定的认可和焊接人员。执行本文件可证明制造商有能力生产指定质量的焊接构件，如构件不适用其中部分条款则可进行适当删减。

2规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件。

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1轴向力axialforce

在轴向施加在被焊接工件之间的力。

3.2摩擦缩短量burn-offlength

摩擦阶段工件损失的长度。

3.3缩短速度burn-offrate

旋转摩擦焊接过程中工件缩短的速度。

3.4工件component

焊接前的单个零件。

3.5工件制动componentinducedbraking

由于界面摩擦所导致旋转速度的降低。

3.6外部制动externalbraking

由于外部因素导致的旋转速度降低。

3.7接触界面fayingsurface

工件之间接触并形成接头的表面。

3.8顶锻力forgeforce

在两工件相对转动停止过程中或停止后垂直于接触界面施加的力。

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3.9顶锻缩短量forgeburn-offlength

在施加顶锻力时工件总长度的缩短值。

3.10顶锻阶段forgephase

在顶锻力施加开始到结束。

3.11顶锻压力forgepressure

由于施加轴向顶锻力而在接触界面上产生的单位面积上的力。

3.12顶锻时间forgetime

顶锻力施加在工件上的持续时间。

3.13摩擦力frictionforce

在工件发生相对转动时垂直施加在接触界面上的力。

3.14摩擦阶段frictionphase

旋转摩擦焊循环中的一段间隔，该间隔时间内由于工件相对转动与摩擦力的施加生成了焊接所需的能量：即从摩擦接触到减速发生。

3.15摩擦压力frictionpressure

由于施加轴向摩擦力而在接触界面上产生的单位面积上的力。

3.16摩擦时间frictiontime

两工件在指定旋转速度与摩擦力下发生相对转动的时间。

3.17焊接界面interface

在焊接过程结束后由接触界面演化而来的接触区域。

3.18旋转速度rotationalspeed

旋转端工件每分钟的旋转次数。

3.19伸出长度stick-out

工件从夹具或卡盘向另一侧工件伸出的距离。

3.20减速阶段decelerationphase

工件在旋转摩擦焊接循环中相对转动开始发生减速直至停止。

3.21减速时间decelerationtime

工件转动速度从摩擦速度降至零所需的时间。

3.22总缩短量totallengthloss

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由于旋转摩擦焊接而导致的长度损失，即摩擦缩短量与顶锻缩短量之和。

3.23焊接总时间totalweldtime

从工件接触到顶锻阶段结束所用的时间。

3.24焊接循环weldingcycle

设备完成焊接并返回初始位置的连续工作过程（零件的搬运与装卡过程不包括在内）。

3.25焊件weldment

两个或多个被焊在一起的工件。

4焊接知识

4.1焊接过程

4.1.1总则

旋转摩擦焊分类见表1。

表1旋转摩擦焊分类

4.1.2连续驱动摩擦焊

焊接能量是在预设的转速下以连续驱动方式提供（见图1与图2）。

标引序号说明：

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1驱动电机

2制动装置

3旋转卡盘

4固定卡盘

5旋转工件

6固定工件

7顶锻油缸

图1连续驱动摩擦焊接示意图

标引序号说明：

1轴向力a摩擦缩短量

2轴向位移b摩擦时间

3旋转速度c减速时间

4摩擦阶段d顶锻时间

5摩擦力e顶锻缩短量

6减速阶段f总缩短量

7顶锻阶段

8顶锻力

图2连续驱动摩擦焊参数关系示意图

主轴可能以预设的速度减速，或通过外部制动