专题二十五 认识摩擦焊（课件）-浙江省职教高考《焊接方法与工艺》专题复习讲练测

专题二十五：认识摩擦焊 《焊接方法与工艺》（机械工业出版社第2版） 专题复习讲练测 1 一.考纲解读 二.知识点梳理和重点概念复习 三.真题或常考题讲解 四.课内练习及讲评 五.内容归纳小结 目录 常见考点： 1. 熟悉摩擦焊的原理：摩擦焊利用摩擦热和压力，通过工件相对运动在焊接界面产生高温和塑性变形，使材料接触形成焊缝，实现焊接。 2. 了解摩擦焊的分类：常见的摩擦焊分类包括线能量摩擦焊、环能量摩擦焊和搅拌摩擦焊。 3. 理解摩擦焊的特点：高效率、无需填充材料、物理连接、适用于难焊材料、焊接接头较小 4. 理解摩擦焊的优点：摩擦焊的优点包括高效率、无需填充材料、物理连接、适用于难焊材料和焊接接头较小。 5. 理解摩擦焊的局限性：摩擦焊的局限性包括成本较高、焊接面积受限、需要专业操作、表面质量受材料影响和无法焊接高熔点材料。 一.考纲解读 考试要求： 1. 理解摩擦焊的原理：摩擦焊是一种利用摩擦热产生焊接热量，并通过塑性流动和冷却形成焊缝的焊接方法。它通过对工件施加压力，并在工件表面产生热摩擦以提高温度，实现材料的焊接。 2. 掌握摩擦焊的分类：摩擦焊可以分为线能量摩擦焊、环能量摩擦焊、搅拌摩擦焊等不同类型。线能量摩擦焊通过电机带动工件相对运动，实现焊接。 3. 熟悉摩擦焊的特点：高效率、无需填充材料、物理连接、 适合焊接非晶态材料和难焊材料 4. 了解摩擦焊的应用领域：摩擦焊广泛应用于航空航天、汽车制造、轨道交通、电子器件制造等领域。 5. 理解摩擦焊的优点和局限性：摩擦焊的优点包括焊接速度快、焊缝质量高、无烟尘污染等。但也存在一些局限性，如设备成本高、焊接厚度受限等。 一.考纲解读 易考题型： 1.简答题：解释摩擦焊的工作原理、特点及应用。 2.计算题：根据给定的摩擦焊参数（如工件材料、摩擦时间、轴向力等），计算焊接接头的成品尺寸或焊接速度等相关参数。 3.应用题：根据具体场景，运用所学知识解决与摩擦焊相关的问题，例如分析使用摩擦焊与传统焊接方法在成本、效率和质量方面的比较，并给出理论上的最佳应用领域。 一.考纲解读 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 一、摩擦焊的原理 在压力作用下，待焊界面通过相对运动进行摩擦，机械能转变为热能。对于给定的材料，在足够的摩擦压力和足够的相对运动速度条件下，被焊材料的温度不断上升。随着摩擦过程的进行，工件产生一定的塑性变形量，在适当时刻停止工件间的相对运动，同时施加较大的顶锻力并维持一定的时间，即可实现材料间的固相连接。 二、摩擦焊的分类 摩擦焊根据工件相对运动形式和工艺特点分类，其中连续驱动摩擦焊、惯性摩擦焊和搅拌摩擦焊应用较多。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 1.连续驱动摩擦焊 焊接时，两待焊工件分别固定在旋转夹具(通常轴向固定)和移动夹具内。工件被夹紧后，移动夹具持工件向旋转端移动，旋转端工件开始旋转，待两边工件接触后开始摩擦加热，当达到一定摩擦时间或摩擦缩短量(又称摩擦变形量)时停止旋转，开始顶锻并维持一定时间以便接头牢固连接，最后夹具松开、退出，取出工件，焊接过程结束。 2.惯性摩擦焊 惯性摩擦焊时，工件的旋转端被夹持在飞轮里，焊接过程开始时，首先将飞轮和工件的旋转端加速到一定的转速，然后飞轮与主电动机脱开，同时，工件的移动端向前移动，工件接触后，开始摩擦加热。在摩擦加热过程中，飞轮受摩擦扭矩的制动作用，转速逐渐降低，当转速为零时，焊接过程结束。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 3.搅拌摩擦焊 搅拌摩擦焊(FSW)是一种新型的固相连接技术，由英国焊接研究所于1991年发明。搅拌摩擦焊最初应用于铝合金，随着研究的深入，搅拌摩擦焊适用材料的范围正在逐渐扩展。除了铝合金以外，还可以用于镁、铜、钛、钢等金属及其合金的焊接。搅拌摩擦焊是一种公认的最具潜力和应用前景的先进连接方法。 搅拌摩擦焊的原理，一个带有轴肩和搅拌针的特殊形状的搅拌工具旋转着插入被焊工件，通过搅拌工具与工件的摩擦产生热量，把工件加热到塑性状态，然后搅拌工具带动塑化材料沿着焊缝运动，在搅拌工具高速旋转摩擦和挤压作用下形成固相连接的接头。 二.知识点梳理和重点概念复习 知识点梳理： 三、摩擦焊的特点 1.摩擦焊的优点 接头质量高。摩擦焊属固态焊接，正常情况下，接合面不发生熔化，焊接区金属不产生与熔化和凝固相关的焊接缺陷；压力与扭矩的力学冶金效应使得晶粒细化、组织致密、夹杂物弥散分布。 适合异种材质的连接。对于通常认为不可组合的金属材料如铝一钢、铝一铜、钛一铜等都可进行焊接。一般来说，凡是可以进行锻造的金属材料都可以进行摩擦焊接。 生产效率高。 发动机排气门双头自动摩擦焊机的生产率可达800～1200件/h。 尺寸精度