O princípio de funcionamento e campos de aplicação da soldagem por fricção

Em operações de fabricação mecânica, é comum que as superfícies metálicas das peças adiram e se soldem devido ao calor gerado pelo atrito, como ao girar peças em máquinas-ferramentas. Através da análise desses fenômenos de adesão e soldagem, a essência da soldagem por fricção pode ser compreendida. A soldagem por fricção é um método de soldagem que utiliza o calor friccional e o calor de deformação plástica gerados pelo atrito da superfície de contato da peça para aumentar a temperatura próxima à interface para uma faixa de temperatura próxima, mas abaixo do ponto de fusão, fazendo com que a peça sofra deformação plástica. e fluir sob pressão. Isto é conseguido através da difusão e recristalização de moléculas de interface.

Existem muitos métodos de soldagem por fricção e, com base na trajetória da ação de fricção e nas características do processo, os mais comuns na produção real incluem soldagem por fricção de acionamento contínuo, soldagem por fricção com armazenamento de energia, soldagem por fricção de controle de fase, soldagem por fricção por inércia, soldagem por fricção de esteira e mexa soldagem por fricção. Entre eles, soldagem por fricção de acionamento contínuo, soldagem por fricção de controle de fase, soldagem por fricção inercial e soldagem por fricção ferroviária dependem do movimento de fricção relativo entre as peças soldadas para gerar energia térmica, que são coletivamente chamadas de soldagem por fricção tradicional. Soldagem por fricção, soldagem por fricção incorporada, soldagem por fricção de terceiro corpo e soldagem por sobreposição de fricção são processos de soldagem que dependem do calor gerado pelo movimento de fricção relativo entre a cabeça de agitação e a peça de trabalho.

O processo de soldagem por fricção pode ser dividido em quatro etapas:

1. A conversão de energia mecânica de atrito em energia térmica;

2. Deformação plástica de materiais;

3. Pressão de forjamento sob condições termoplásticas;

4. Conclusão da soldagem de recristalização por difusão intermolecular.

Em comparação com a soldagem tradicional, a soldagem por fricção tem temperatura e consumo de energia mais baixos, com consumo de energia elétrica tão baixo quanto 20% da soldagem tradicional. Tanto metais iguais como diferentes podem ser soldados com eficácia. E a precisão da soldagem é alta. O erro máximo no comprimento total da câmara de pré-combustão dos motores diesel produzido por soldagem por fricção é de ± 0,1 milímetros. Qualidade de soldagem estável e alta resistência podem prolongar muito a vida útil do produto. O processo de soldagem não é adequado para nenhum consumível de soldagem e é limpo, higiênico e livre de poluição. Ao mesmo tempo, a zona afetada pelo calor é pequena, a velocidade de soldagem é rápida e a temperatura do processo é inferior à temperatura de fusão, reduzindo efetivamente os defeitos de solidificação. Ao contrário da soldagem a arco tradicional, a soldagem por fricção não apresenta nenhum perigo, como faíscas, luz de arco ou gases nocivos, tornando-a mais propícia à proteção da saúde e segurança ambiental.

Com suas características técnicas de alta qualidade, eficiência, economia de energia e livre de poluição, a soldagem por fricção tem sido cada vez mais aplicada em áreas como aeroespacial, veículos de energia nuclear e fabricação mecânica. Recebeu grande atenção dos países industrializados e investiu uma grande quantidade de fundos no desenvolvimento e aplicação de tecnologia. É amplamente aceito que a soldagem por fricção é uma tecnologia de soldagem confiável, reprodutível e confiável.

Com o excelente desempenho de soldagem por fricção, esta tecnologia também pode concluir com eficácia várias operações de reparo, como rachaduras em componentes estruturais importantes, erros de posição de furos em chapas metálicas, defeitos de fundição, têmpera de rachaduras e outros problemas. A soldagem de reparo de tampão de fricção é um processo de soldagem de estado sólido com velocidade de soldagem rápida, pequena zona afetada pelo calor e resistência de reparo atingindo mais de 90% da resistência do corpo. O processo de reparo é totalmente automatizado, confiável em qualidade e as peças soldadas atendem aos requisitos de uso de alto padrão, reduzindo as perdas econômicas e de cronograma de sucateamento de materiais e peças.