物理知识应用:惯性摩擦焊机
惯性摩擦焊机,是一种使用飞轮贮存的旋转动能实现的一种旋转摩擦焊,是20世纪60年月初由卡特彼勒公司发明的,通过在待焊质料之间摩擦,爆发热量,在顶锻力的作用下质料爆发塑性变形与流动,进而毗连母材。
运用该手艺焊接的事情历程是:将一侧的待焊零件与惯性飞轮一同牢靠在装备的旋转端,另一侧的零件则被牢靠在移动端。焊接最先前,旋转端与移动端的零件相互脱离,电机驱动旋转端一侧加速旋转。当转速升至设定值时,离合器使电机与旋转端脱离,旋转端依附飞轮的转动惯量继续旋转。此时移动端零件被推向旋转端,两者接触后受顶锻力的作用最先摩擦生热,直至接触面上的质料处于黏塑性状态。生热的同时,两侧零件接触面上的杂质也被磨去,因此焊后不会爆发气孔、夹杂等焊接缺陷。当接触面的温度升至制高点且抵达焊接所需,此时移动端受到更大的顶锻力使两侧接触面相互挤压。在挤压历程中,旋转端很快阻止旋转,此时两侧零件细密接触,质料分子相互扩散并团结成一体,完成焊接。在顶锻历程中,受到高温影响,微观组织爆发改变的质料被挤出,形成所谓的飞边。
惯性摩擦焊的焊接用时短、效率高,适合大批量零件的焊接,并且焊接历程不爆发有害烟雾及高亮度弧光,对情形及操作者不易爆发危害。由于焊接时整个焊接面险些同时摩擦、同时加热、同时焊接,焊接讨论缩短量及剩余应力漫衍较为匀称,焊接讨论质量较高。
由于使用惯性摩擦焊时,一侧零件旋转,另一侧零件不旋转,以是该手艺通常只用于旋转件(如航空发念头的盘轴、石油钻杆等)的焊接。通用动力、普惠和罗罗公司作为天下航空发念头领域的三至公司,均使用惯性摩擦焊手艺对发念头压气机盘举行焊接。我国航空发念头领域也正逐步使用此项手艺,以替换
古板的螺栓毗连来制造新型航空发念头压气机组件。
相关物理知识
惯性:旋转端脱离电机后依附飞轮的转动惯性还能继续旋转。
摩擦生热:通过做功改变焊件的内能,使焊件的内能增大,温度升高。
力的作用效果:力能改变物体的运动状态。当接触面的温度升至制高点且抵达焊接所需,此时移动端受到更大的顶锻力使两侧接触面相互挤压。在挤压历程中,旋转端很快阻止旋转。