Vật liệu hàn khuấy ma sát

Lý lịch

Một loạt các thiết kế vai và đầu dò công cụ Hàn khuấy ma sát (FSW) đã được phát triển trên khắp thế giới trong 30 năm qua, nhiều trong số đó đã được sử dụng thành công và một số đã được cấp bằng sáng chế. Tuy nhiên, chưa từng có thiết kế vai đầu dò dụng cụ FSW tiêu chuẩn nào được tích hợp vào các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật như BS EN ISO 25239-1:2020 nhôm hàn khuấy ma sát hoặc thông số kỹ thuật AWS D17.3/D17.3M:2016 cho ma sát khuấy hàn hợp kim nhôm cho các ứng dụng hàng không vũ trụ. Mặc dù không có thiết kế vai thăm dò công cụ FSW tiêu chuẩn, nhưng hiện nay có một số công ty cung cấp các công cụ FSW “bán sẵn”. Tuy nhiên, phần lớn người dùng FSW coi các thiết kế công cụ FSW của họ là bí mật và do đó,

Kể từ khi được phát minh vào năm 1991, TWI đã liên tục phát triển quy trình FSW cho nhiều ứng dụng cho các công ty Thành viên của chúng tôi. Điều này liên quan đến việc thiết kế các công cụ FSW, phát triển tham số mối hàn, thiết kế và thông số kỹ thuật vận hành máy móc FSW, cũng như chế tạo máy FSW nguyên mẫu. Trong suốt khoảng thời gian đó, người ta luôn nhận ra rằng công cụ FSW là một thành phần quan trọng để tạo ra các mối hàn chất lượng cao.

Nguyên tắc cơ bản

Để thảo luận về cách thiết kế một công cụ FSW, trước tiên chúng ta phải hiểu các vai trò khác nhau của nó…

Để tạo mối hàn ở trạng thái rắn giữa các miếng kim loại, tổ hợp vai và đầu dò của dụng cụ FSW được xoay và nhúng vào giao diện giữa hai tấm/tấm dưới một lực dọc trục tác dụng, giúp giữ cho dụng cụ FSW ở đúng vị trí trong chu trình hàn. như thể hiện trong Hình 1. Điều rất quan trọng là các tấm/tấm được đỡ trong một thiết bị cố định kẹp, ở mặt dưới bởi (thường) một thanh đỡ bằng thép. Thanh này có mục đích phản ứng với lực dọc trục. Ngoài ra, cần có kẹp bên để ngăn các tấm/tấm tách ra khi dụng cụ FSW di chuyển dọc theo giao diện mối hàn. Xoay dụng cụ tạo ra nhiệt ma sát và làm mềm vùng giao diện mối hàn và khi hợp kim nhôm đủ mềm, dụng cụ sẽ di chuyển dọc theo giao diện mối hàn.

Khi nó quay và đi ngang, dạng ren trên thân đầu dò sẽ phá vỡ vật liệu vùng hàn đã được làm mềm, đồng thời nghiền nát và phân tán bất kỳ màng oxit nào tại các giao diện khớp. Quá trình rèn và ép đùn phức tạp xảy ra và vật liệu đã làm mềm được chuyển 180° từ mép đầu đến mép sau của đầu dò, tạo ra mối hàn ở trạng thái rắn do thời gian, nhiệt độ và áp suất. Khi vai quay (thể hiện trong Hình 1) đi ngang dọc theo bề mặt mối hàn, nó tác dụng một lực nén lên bề mặt của các tấm/tấm, đồng thời làm nóng và chứa vật liệu đã được làm mềm bên dưới. Các tấm/tấm có thể được nối bằng phương pháp hàn chồng hoặc hàn đối đầu.

Phát triển ban đầu

Điểm khởi đầu là thiết kế đầu dò công cụ FSW bao gồm một thân đầu dò có ren (hình trụ) có mặt song song đơn giản, nhanh chóng trở thành đầu dò thành công về mặt công nghiệp đầu tiên vào năm 1995. Kể từ đó, TWI đã dần dần phát triển một dòng đầu dò công cụ FSW, như thể hiện trong Hình 2a-e, với chốt có ren, song song ban đầu như trong Hình 2a. Dạng ren được cắt trên thân đầu dò theo hướng tay trái.

CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC

Hotline: 0966.92.0404

Email: info@dimec.vn

Website: dimec.vn

Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội

CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa