航空航天關(guān)鍵制造技術(shù)之?dāng)嚢枘Σ梁阜治?/h1>
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日前，中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人對(duì)外發(fā)布，我國(guó)將分別于今年第三和第四季度，發(fā)射天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室和神舟十一號(hào)飛船。另外，我國(guó)將于2020年前后完成空間站的建造。
航天工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是人類(lèi)智慧的結(jié)晶，也是新材料和新型制造技術(shù)的前沿陣地，在眾多宇航制造技術(shù)中，連接技術(shù)一直是宇航結(jié)構(gòu)件的主要制造技術(shù)之一，迄今為止，主要的宇航連接技術(shù)有7 種，它們分別是：膠接、弧釬焊、電子束焊、攪拌摩擦焊、摩擦塞焊、激光焊。攪拌摩擦焊在美國(guó)和歐洲宇航工業(yè)中的成功應(yīng)用預(yù)示著攪拌摩擦焊在宇航領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用背景和前景，攪拌摩擦焊為宇航制造業(yè)中輕合金的低成本、高效率和高質(zhì)量的連接提供了有效的途徑。因此，攪拌摩擦焊被業(yè)界公認(rèn)為最有前途和最適合宇航材料連接的工藝技術(shù)之一。
攪拌摩擦焊的前世今生
1991年英國(guó)焊接研究所（TWI-The Welding Institute, Cambridge, UK）針對(duì)焊接性差的輕質(zhì)有色金屬開(kāi)發(fā)出了攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding，簡(jiǎn)稱(chēng)FSW）。
1996年波音公司投資1500萬(wàn)美元用于攪拌摩擦焊的研究開(kāi)發(fā)及攪拌摩擦焊設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造。
1997年波音公司和英國(guó)焊接研究所合作對(duì)運(yùn)載火箭上使用的材料和筒形結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的攪拌摩擦焊方法及技術(shù)研究。
波音公司首先將攪拌摩擦焊應(yīng)用在Delta II 型運(yùn)載火箭的中間艙段的連接制造，并于1999年8月成功發(fā)射升空。
歐洲Fokker宇航公司生產(chǎn)的Ariane5號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)承力框架的焊接采用攪拌摩擦焊技術(shù)。
……
攪拌摩擦焊在中國(guó)的那些事
2002年北京航空制造工程研究所取得TWI公司的攪拌摩擦焊技術(shù)專(zhuān)利許可，與TWI合作成立了中國(guó)攪拌摩擦焊中心，至此，意味著攪拌摩擦焊技術(shù)正式登陸中國(guó)大地，并且開(kāi)啟了攪拌摩擦焊技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)的騰飛和發(fā)展的大門(mén)。
2002年9月，北京航空制造工程研究所注冊(cè)成立中國(guó)首家專(zhuān)業(yè)化的攪拌摩擦焊技術(shù)公司——北京賽福斯特技術(shù)有限公司。
何為攪拌摩擦焊？
攪拌摩擦焊是利用一種特殊攪拌頭，旋轉(zhuǎn)壓入被焊工件的界面，攪拌頭和被焊工件的摩擦使攪拌頭附件區(qū)域溫度升高，使得金屬熱塑化，當(dāng)攪拌頭沿著焊接界面向前移動(dòng)時(shí)，在攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)及擠壓下，塑化的金屬向攪拌頭運(yùn)動(dòng)的反方向過(guò)渡，在熱-機(jī)聯(lián)合作用下，擴(kuò)散連接形成致密的固相連接。
攪拌摩擦焊有何優(yōu)勢(shì)？
1）鋁合金由于質(zhì)輕通常被用作航空結(jié)構(gòu)件，但由于其焊接性差，任何熔焊都不能從根本上解決氣孔、熱裂紋等缺陷，攪拌摩擦焊的發(fā)明徹底解決了這一系列鋁合金焊接問(wèn)題，傳統(tǒng)的熔焊或激光焊、電子束焊等特種焊接都無(wú)法解決此類(lèi)問(wèn)題。
2）攪拌摩擦焊可以提升產(chǎn)品質(zhì)量和性能傳統(tǒng)的熔焊方法得到的焊接接頭通常為鑄態(tài)組織，攪拌摩擦焊接頭為致密的鍛造組織，攪拌摩擦焊接頭性能普遍優(yōu)于熔焊接頭，而且焊接變形小，因而可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。
3）攪拌摩擦焊可以降低產(chǎn)品成本、提高生產(chǎn)效率 攪拌摩擦焊不需要填絲和保護(hù)氣，焊接過(guò)程無(wú)弧光輻射、無(wú)煙霧，是真正的綠色制造技術(shù)，在批量化產(chǎn)品制造中可以節(jié)省焊接成本和費(fèi)用；同時(shí)攪拌摩擦焊是基于標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床設(shè)備的焊接技術(shù)，焊接過(guò)程不需要人工參與，生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量穩(wěn)定性好。
3）攪拌摩擦焊為工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了新的思路和途徑由于攪拌摩擦焊本質(zhì)上是固相連接技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)同種材料的連接，也可以實(shí)現(xiàn)異種材料的焊接，如鋁-鎂、鋁-銅、鋁-鋼等異種材料，甚至可以將不同狀態(tài)（如鑄態(tài)、鍛態(tài)、擠壓等）的材料焊接在一起。
4）與旋轉(zhuǎn)摩擦焊、慣性摩擦焊、線性摩擦焊相比，攪拌摩擦焊不受軸類(lèi)零件的限制，可用于板結(jié)構(gòu)的焊接，更加適用航天結(jié)構(gòu)件的焊接。
總之，相比熔焊和普通摩擦焊，攪拌摩擦焊具有特殊優(yōu)勢(shì)，且易于實(shí)現(xiàn)工程化、工業(yè)自動(dòng)化，屬于綠色制造且質(zhì)量穩(wěn)定可靠性好。又加之，近些年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的大量研發(fā)，機(jī)器人攪拌摩擦焊的出現(xiàn)為宇航制造業(yè)帶來(lái)了革命性的技術(shù)?；跀嚢枘Σ梁傅倪@些優(yōu)勢(shì)，因此，攪拌摩擦焊自1991年發(fā)明至今，在工業(yè)界得到了快速的發(fā)展和大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。
攪拌摩擦焊的特殊之處？
攪拌摩擦焊的“心臟”—— 攪拌頭
1）攪拌頭長(zhǎng)度h略小于被焊件厚度或焊縫所需深度，且攪拌頭與焊縫有一定的夾角；
2）良好的耐高溫力學(xué)；
3）良好的耐磨損性能。
攪拌摩擦焊的熱源 —— 軸肩
1）軸肩作用
2）通過(guò)與工件表面間的摩擦，提供焊接熱源；
3）提供一個(gè)封閉的焊接環(huán)境，以阻止高塑性軟化材料從軸肩溢出。
“攪拌摩擦焊主要用于施焊哪些材料？
鋁及其合金、鎂及其合金、鈦及其合金、異種金屬等材料、鋅合金、銅合金、鉛合金、金屬基復(fù)合材料、不銹鋼、低碳鋼、聚合物等
“攪拌摩擦焊加工的主要產(chǎn)品系列？
1）大型寬幅帶筋壁板
主要領(lǐng)域：船舶（船舶單層帶筋壁板）、航空、軌道交通（列車(chē)單層帶筋壁板）、集裝箱
2）液冷風(fēng)冷散熱器
主要領(lǐng)域：電力、電子、能源、交通、化工、通信、雷達(dá) IGBT模塊散熱器、晶閘管散熱器、液冷機(jī)箱
3）筒體結(jié)構(gòu)件
主要領(lǐng)域：電力化工、航空航天、封閉母線、高壓開(kāi)關(guān)、油罐及管道、艙段、燃料儲(chǔ)箱
4）其他結(jié)構(gòu)件
主要領(lǐng)域：冶金、交通運(yùn)輸、電氣機(jī)械、兵器等
著名的那些攪拌摩擦焊設(shè)備
美國(guó)制造系統(tǒng)技術(shù)公司（MTS）開(kāi)發(fā)了兩臺(tái)液壓 驅(qū)動(dòng)攪拌摩擦焊設(shè)備，其中一臺(tái)安裝在South Caroline 大學(xué)。該設(shè)備自1997年以來(lái)完成了 NASA 的 EPSCoR 研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。美國(guó)華盛頓西雅圖的 MCE 公司技術(shù)公司生產(chǎn)了商業(yè)化的攪拌摩擦焊設(shè)備，其中兩臺(tái)安裝在阿拉巴爾Huntsville 的馬歇爾宇航飛行中心（MSFC），主要用于 NASA航天飛機(jī)燃料筒體的焊接。
美國(guó)Ohio州Cincinnati的通用工具公司（GTC）首次制造了帶有真空加緊裝置的攪拌摩擦焊設(shè)備，該設(shè)備主要用于航天運(yùn)載火箭筒體的焊接。
英國(guó)Halifax的CrawfordSwift公司在1999年為英國(guó)空中客車(chē)公司生產(chǎn)了一臺(tái)Powerstir型攪拌摩擦焊設(shè)備，該設(shè)備主要用于大型民用飛機(jī)機(jī)翼和機(jī)身的焊接，其中包括新型的A380大型客機(jī)。
波音公司自1996年投資1500萬(wàn)美元用于投資攪拌摩擦焊設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造，主要用于宇航飛行器燃料筒體的焊接。
歐洲瑞典Esab公司制造了龍門(mén)式攪拌摩擦焊設(shè)備，其中一臺(tái)安裝在英國(guó)焊接研究所，主要用于EuroStir 攪拌摩擦焊項(xiàng)目和其中秘密的軍方項(xiàng)目。
自2002年以來(lái)，北京賽瑞斯特技術(shù)公司就開(kāi)始研發(fā)攪拌摩擦焊設(shè)備，迄今，已開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出多個(gè)系列的攪拌摩擦焊接設(shè)備，應(yīng)用于我國(guó)航天航空、電子、船舶和高速列車(chē)等行業(yè)。
“機(jī)器人攪拌摩擦焊在工業(yè)界的重要性
全世界現(xiàn)役工業(yè)機(jī)器人大約有將近一半以上用于各種焊接生產(chǎn)。焊接機(jī)器人具有高效、質(zhì)量穩(wěn)定且通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。焊接過(guò)程的柔性化、自動(dòng)化、智能化已成為先進(jìn)焊接裝備的重要發(fā)展趨勢(shì)。焊接機(jī)器人在工業(yè)界的地位及作用有目共睹，大力發(fā)展焊接機(jī)器人已是勢(shì)不可擋的時(shí)代潮流。
機(jī)器人攪拌摩擦焊技術(shù)優(yōu)勢(shì)
重載工業(yè)機(jī)器人與先進(jìn)的焊接主軸裝備的系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊，將極大提升焊接作業(yè)柔性，適用于空間復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的批量化焊接制造，并進(jìn)一步提升焊接自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。使用機(jī)器人攪拌摩擦焊焊接時(shí)，由于機(jī)器人柔性化程度高，焊接過(guò)程穩(wěn)定且無(wú)需人為干涉，因此，焊接質(zhì)量可以得到顯著提升，且有利于降低焊接生產(chǎn)成本。
據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)機(jī)器人攪拌摩擦焊單件焊接成本比機(jī)器人氬弧焊低 20%，只有多軸攪拌摩擦焊設(shè)備焊接成本的一半。由此可見(jiàn)，采用機(jī)器人進(jìn)行攪拌摩擦焊在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)。此外，機(jī)器人攪拌摩擦焊的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)有：綠色節(jié)能高效，焊接過(guò)程無(wú)污染；適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接，如平面二維、空間三維等結(jié)構(gòu)；可匹配外部軸，自由擴(kuò)展機(jī)器人工作空間；可實(shí)現(xiàn)多模式過(guò)程控制，如壓力控制、扭矩控制等；接頭質(zhì)量良好，焊接過(guò)程穩(wěn)定性好。（參考：中國(guó)航空?qǐng)?bào)《應(yīng)重視發(fā)展機(jī)器人攪拌摩擦焊技術(shù)》）
攪拌摩擦焊在航空航天工業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展
自1991年英國(guó)焊接研究所發(fā)明攪拌摩擦焊開(kāi)始，美國(guó)和歐洲率先使此技術(shù)用于航天運(yùn)載工具的焊接，從一定程度上解決了輕質(zhì)合金焊接性差的一系列問(wèn)題。迄今為止，航空航天技術(shù)已是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)防實(shí)力乃至綜合國(guó)力的重要指標(biāo)。越來(lái)越多的國(guó)家投入大量的資金來(lái)發(fā)展太空運(yùn)輸工具，箭體材料呈輕質(zhì)、高強(qiáng)的發(fā)展方向，國(guó)外箭體材料已經(jīng)發(fā)展到第三代鋁鋰合金，其關(guān)鍵的連接技術(shù)已由最初的鎢極氬弧焊發(fā)展到攪拌摩擦焊，且已成功用于美國(guó)Delta系列，Atlas系列火箭筒體、航天飛機(jī)的高質(zhì)量焊接。日本三菱重工已經(jīng)開(kāi)發(fā)出雙軸肩攪拌摩擦焊技術(shù)，并將其應(yīng)用于新型運(yùn)載火箭 H-2B 貯箱的筒段的焊接。
在航空領(lǐng)域，美國(guó)波音公司、英國(guó)空中客車(chē)公司等航空巨頭公司已在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件上成功運(yùn)用攪拌摩擦焊技術(shù)。美國(guó)大型軍用運(yùn)輸機(jī) C-17 的艙內(nèi)地板和載貨斜坡地板采用了攪拌摩擦焊技術(shù)；F-15戰(zhàn)斗機(jī)尾翼整流罩也采用了攪拌摩擦焊技術(shù)；空客公司采用攪拌摩擦焊對(duì)A430大型客機(jī)翼肋進(jìn)行焊接；美國(guó)月蝕公司在 Eclipse-500 型商務(wù)飛機(jī)上采用攪拌摩擦焊技術(shù)全面替代了鉚釘連接結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊技術(shù)已成為飛機(jī)制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。
攪拌摩擦焊應(yīng)用前景
攪拌摩擦焊在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家航空航天制造領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展， 得益于在焊接機(jī)理及焊接工藝等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的高度重視和全力投入。
我國(guó)攪拌摩擦焊技術(shù)引進(jìn)已有十余年，以北京中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所旗下全資子公司北京賽福斯特技術(shù)有限公司（中國(guó)攪拌摩擦焊中心）為代表，在攪拌摩擦焊領(lǐng)域已取得顯著成就。但攪拌摩擦焊在宇航領(lǐng)域的的工業(yè)化是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，需要國(guó)家的大力支持和相關(guān)單位的大力合作才能縮小與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。
面對(duì)我國(guó)航空航天領(lǐng)域的高速發(fā)展，攪拌摩擦焊在未來(lái)幾年將迎來(lái)快速發(fā)展和應(yīng)用高峰，同時(shí)這也需要國(guó)家的扶持和千千萬(wàn)萬(wàn)焊接工作者的努力，為中國(guó)航空航天工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
更新日期：2016-06-25
日前，中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人對(duì)外發(fā)布，我國(guó)將分別于今年第三和第四季度，發(fā)射天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室和神舟十一號(hào)飛船。另外，我國(guó)將于2020年前后完成空間站的建造。
航天工程是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，是人類(lèi)智慧的結(jié)晶，也是新材料和新型制造技術(shù)的前沿陣地，在眾多宇航制造技術(shù)中，連接技術(shù)一直是宇航結(jié)構(gòu)件的主要制造技術(shù)之一，迄今為止，主要的宇航連接技術(shù)有7 種，它們分別是：膠接、弧釬焊、電子束焊、攪拌摩擦焊、摩擦塞焊、激光焊。攪拌摩擦焊在美國(guó)和歐洲宇航工業(yè)中的成功應(yīng)用預(yù)示著攪拌摩擦焊在宇航領(lǐng)域具有巨大的潛在應(yīng)用背景和前景，攪拌摩擦焊為宇航制造業(yè)中輕合金的低成本、高效率和高質(zhì)量的連接提供了有效的途徑。因此，攪拌摩擦焊被業(yè)界公認(rèn)為最有前途和最適合宇航材料連接的工藝技術(shù)之一。
攪拌摩擦焊的前世今生
1991年英國(guó)焊接研究所（TWI-The Welding Institute, Cambridge, UK）針對(duì)焊接性差的輕質(zhì)有色金屬開(kāi)發(fā)出了攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding，簡(jiǎn)稱(chēng)FSW）。
1996年波音公司投資1500萬(wàn)美元用于攪拌摩擦焊的研究開(kāi)發(fā)及攪拌摩擦焊設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造。
1997年波音公司和英國(guó)焊接研究所合作對(duì)運(yùn)載火箭上使用的材料和筒形結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的攪拌摩擦焊方法及技術(shù)研究。
波音公司首先將攪拌摩擦焊應(yīng)用在Delta II 型運(yùn)載火箭的中間艙段的連接制造，并于1999年8月成功發(fā)射升空。
歐洲Fokker宇航公司生產(chǎn)的Ariane5號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)承力框架的焊接采用攪拌摩擦焊技術(shù)。
……
攪拌摩擦焊在中國(guó)的那些事
2002年北京航空制造工程研究所取得TWI公司的攪拌摩擦焊技術(shù)專(zhuān)利許可，與TWI合作成立了中國(guó)攪拌摩擦焊中心，至此，意味著攪拌摩擦焊技術(shù)正式登陸中國(guó)大地，并且開(kāi)啟了攪拌摩擦焊技術(shù)在中國(guó)市場(chǎng)的騰飛和發(fā)展的大門(mén)。
2002年9月，北京航空制造工程研究所注冊(cè)成立中國(guó)首家專(zhuān)業(yè)化的攪拌摩擦焊技術(shù)公司——北京賽福斯特技術(shù)有限公司。
何為攪拌摩擦焊？
攪拌摩擦焊是利用一種特殊攪拌頭，旋轉(zhuǎn)壓入被焊工件的界面，攪拌頭和被焊工件的摩擦使攪拌頭附件區(qū)域溫度升高，使得金屬熱塑化，當(dāng)攪拌頭沿著焊接界面向前移動(dòng)時(shí)，在攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)及擠壓下，塑化的金屬向攪拌頭運(yùn)動(dòng)的反方向過(guò)渡，在熱-機(jī)聯(lián)合作用下，擴(kuò)散連接形成致密的固相連接。
攪拌摩擦焊有何優(yōu)勢(shì)？
1）鋁合金由于質(zhì)輕通常被用作航空結(jié)構(gòu)件，但由于其焊接性差，任何熔焊都不能從根本上解決氣孔、熱裂紋等缺陷，攪拌摩擦焊的發(fā)明徹底解決了這一系列鋁合金焊接問(wèn)題，傳統(tǒng)的熔焊或激光焊、電子束焊等特種焊接都無(wú)法解決此類(lèi)問(wèn)題。
2）攪拌摩擦焊可以提升產(chǎn)品質(zhì)量和性能傳統(tǒng)的熔焊方法得到的焊接接頭通常為鑄態(tài)組織，攪拌摩擦焊接頭為致密的鍛造組織，攪拌摩擦焊接頭性能普遍優(yōu)于熔焊接頭，而且焊接變形小，因而可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。
3）攪拌摩擦焊可以降低產(chǎn)品成本、提高生產(chǎn)效率 攪拌摩擦焊不需要填絲和保護(hù)氣，焊接過(guò)程無(wú)弧光輻射、無(wú)煙霧，是真正的綠色制造技術(shù)，在批量化產(chǎn)品制造中可以節(jié)省焊接成本和費(fèi)用；同時(shí)攪拌摩擦焊是基于標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)床設(shè)備的焊接技術(shù)，焊接過(guò)程不需要人工參與，生產(chǎn)效率高，焊接質(zhì)量穩(wěn)定性好。
3）攪拌摩擦焊為工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了新的思路和途徑由于攪拌摩擦焊本質(zhì)上是固相連接技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)同種材料的連接，也可以實(shí)現(xiàn)異種材料的焊接，如鋁-鎂、鋁-銅、鋁-鋼等異種材料，甚至可以將不同狀態(tài)（如鑄態(tài)、鍛態(tài)、擠壓等）的材料焊接在一起。
4）與旋轉(zhuǎn)摩擦焊、慣性摩擦焊、線性摩擦焊相比，攪拌摩擦焊不受軸類(lèi)零件的限制，可用于板結(jié)構(gòu)的焊接，更加適用航天結(jié)構(gòu)件的焊接。
總之，相比熔焊和普通摩擦焊，攪拌摩擦焊具有特殊優(yōu)勢(shì)，且易于實(shí)現(xiàn)工程化、工業(yè)自動(dòng)化，屬于綠色制造且質(zhì)量穩(wěn)定可靠性好。又加之，近些年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人的大量研發(fā)，機(jī)器人攪拌摩擦焊的出現(xiàn)為宇航制造業(yè)帶來(lái)了革命性的技術(shù)?；跀嚢枘Σ梁傅倪@些優(yōu)勢(shì)，因此，攪拌摩擦焊自1991年發(fā)明至今，在工業(yè)界得到了快速的發(fā)展和大規(guī)模的推廣和應(yīng)用。
攪拌摩擦焊的特殊之處？
攪拌摩擦焊的“心臟”—— 攪拌頭
1）攪拌頭長(zhǎng)度h略小于被焊件厚度或焊縫所需深度，且攪拌頭與焊縫有一定的夾角；
2）良好的耐高溫力學(xué)；
3）良好的耐磨損性能。
攪拌摩擦焊的熱源 —— 軸肩
1）軸肩作用
2）通過(guò)與工件表面間的摩擦，提供焊接熱源；
3）提供一個(gè)封閉的焊接環(huán)境，以阻止高塑性軟化材料從軸肩溢出。
“攪拌摩擦焊主要用于施焊哪些材料？
鋁及其合金、鎂及其合金、鈦及其合金、異種金屬等材料、鋅合金、銅合金、鉛合金、金屬基復(fù)合材料、不銹鋼、低碳鋼、聚合物等
“攪拌摩擦焊加工的主要產(chǎn)品系列？
1）大型寬幅帶筋壁板
主要領(lǐng)域：船舶（船舶單層帶筋壁板）、航空、軌道交通（列車(chē)單層帶筋壁板）、集裝箱
2）液冷風(fēng)冷散熱器
主要領(lǐng)域：電力、電子、能源、交通、化工、通信、雷達(dá) IGBT模塊散熱器、晶閘管散熱器、液冷機(jī)箱
3）筒體結(jié)構(gòu)件
主要領(lǐng)域：電力化工、航空航天、封閉母線、高壓開(kāi)關(guān)、油罐及管道、艙段、燃料儲(chǔ)箱
4）其他結(jié)構(gòu)件
主要領(lǐng)域：冶金、交通運(yùn)輸、電氣機(jī)械、兵器等
著名的那些攪拌摩擦焊設(shè)備
美國(guó)制造系統(tǒng)技術(shù)公司（MTS）開(kāi)發(fā)了兩臺(tái)液壓 驅(qū)動(dòng)攪拌摩擦焊設(shè)備，其中一臺(tái)安裝在South Caroline 大學(xué)。該設(shè)備自1997年以來(lái)完成了 NASA 的 EPSCoR 研究開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。美國(guó)華盛頓西雅圖的 MCE 公司技術(shù)公司生產(chǎn)了商業(yè)化的攪拌摩擦焊設(shè)備，其中兩臺(tái)安裝在阿拉巴爾Huntsville 的馬歇爾宇航飛行中心（MSFC），主要用于 NASA航天飛機(jī)燃料筒體的焊接。
美國(guó)Ohio州Cincinnati的通用工具公司（GTC）首次制造了帶有真空加緊裝置的攪拌摩擦焊設(shè)備，該設(shè)備主要用于航天運(yùn)載火箭筒體的焊接。
英國(guó)Halifax的CrawfordSwift公司在1999年為英國(guó)空中客車(chē)公司生產(chǎn)了一臺(tái)Powerstir型攪拌摩擦焊設(shè)備，該設(shè)備主要用于大型民用飛機(jī)機(jī)翼和機(jī)身的焊接，其中包括新型的A380大型客機(jī)。
波音公司自1996年投資1500萬(wàn)美元用于投資攪拌摩擦焊設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造，主要用于宇航飛行器燃料筒體的焊接。
歐洲瑞典Esab公司制造了龍門(mén)式攪拌摩擦焊設(shè)備，其中一臺(tái)安裝在英國(guó)焊接研究所，主要用于EuroStir 攪拌摩擦焊項(xiàng)目和其中秘密的軍方項(xiàng)目。
自2002年以來(lái)，北京賽瑞斯特技術(shù)公司就開(kāi)始研發(fā)攪拌摩擦焊設(shè)備，迄今，已開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)出多個(gè)系列的攪拌摩擦焊接設(shè)備，應(yīng)用于我國(guó)航天航空、電子、船舶和高速列車(chē)等行業(yè)。
“機(jī)器人攪拌摩擦焊在工業(yè)界的重要性
全世界現(xiàn)役工業(yè)機(jī)器人大約有將近一半以上用于各種焊接生產(chǎn)。焊接機(jī)器人具有高效、質(zhì)量穩(wěn)定且通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。焊接過(guò)程的柔性化、自動(dòng)化、智能化已成為先進(jìn)焊接裝備的重要發(fā)展趨勢(shì)。焊接機(jī)器人在工業(yè)界的地位及作用有目共睹，大力發(fā)展焊接機(jī)器人已是勢(shì)不可擋的時(shí)代潮流。
機(jī)器人攪拌摩擦焊技術(shù)優(yōu)勢(shì)
重載工業(yè)機(jī)器人與先進(jìn)的焊接主軸裝備的系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊，將極大提升焊接作業(yè)柔性，適用于空間復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的批量化焊接制造，并進(jìn)一步提升焊接自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。使用機(jī)器人攪拌摩擦焊焊接時(shí)，由于機(jī)器人柔性化程度高，焊接過(guò)程穩(wěn)定且無(wú)需人為干涉，因此，焊接質(zhì)量可以得到顯著提升，且有利于降低焊接生產(chǎn)成本。
據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)機(jī)器人攪拌摩擦焊單件焊接成本比機(jī)器人氬弧焊低 20%，只有多軸攪拌摩擦焊設(shè)備焊接成本的一半。由此可見(jiàn)，采用機(jī)器人進(jìn)行攪拌摩擦焊在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)。此外，機(jī)器人攪拌摩擦焊的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)有：綠色節(jié)能高效，焊接過(guò)程無(wú)污染；適用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)焊接，如平面二維、空間三維等結(jié)構(gòu)；可匹配外部軸，自由擴(kuò)展機(jī)器人工作空間；可實(shí)現(xiàn)多模式過(guò)程控制，如壓力控制、扭矩控制等；接頭質(zhì)量良好，焊接過(guò)程穩(wěn)定性好。（參考：中國(guó)航空?qǐng)?bào)《應(yīng)重視發(fā)展機(jī)器人攪拌摩擦焊技術(shù)》）
攪拌摩擦焊在航空航天工業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展
自1991年英國(guó)焊接研究所發(fā)明攪拌摩擦焊開(kāi)始，美國(guó)和歐洲率先使此技術(shù)用于航天運(yùn)載工具的焊接，從一定程度上解決了輕質(zhì)合金焊接性差的一系列問(wèn)題。迄今為止，航空航天技術(shù)已是衡量一個(gè)國(guó)家國(guó)防實(shí)力乃至綜合國(guó)力的重要指標(biāo)。越來(lái)越多的國(guó)家投入大量的資金來(lái)發(fā)展太空運(yùn)輸工具，箭體材料呈輕質(zhì)、高強(qiáng)的發(fā)展方向，國(guó)外箭體材料已經(jīng)發(fā)展到第三代鋁鋰合金，其關(guān)鍵的連接技術(shù)已由最初的鎢極氬弧焊發(fā)展到攪拌摩擦焊，且已成功用于美國(guó)Delta系列，Atlas系列火箭筒體、航天飛機(jī)的高質(zhì)量焊接。日本三菱重工已經(jīng)開(kāi)發(fā)出雙軸肩攪拌摩擦焊技術(shù)，并將其應(yīng)用于新型運(yùn)載火箭 H-2B 貯箱的筒段的焊接。
在航空領(lǐng)域，美國(guó)波音公司、英國(guó)空中客車(chē)公司等航空巨頭公司已在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件上成功運(yùn)用攪拌摩擦焊技術(shù)。美國(guó)大型軍用運(yùn)輸機(jī) C-17 的艙內(nèi)地板和載貨斜坡地板采用了攪拌摩擦焊技術(shù)；F-15戰(zhàn)斗機(jī)尾翼整流罩也采用了攪拌摩擦焊技術(shù)；空客公司采用攪拌摩擦焊對(duì)A430大型客機(jī)翼肋進(jìn)行焊接；美國(guó)月蝕公司在 Eclipse-500 型商務(wù)飛機(jī)上采用攪拌摩擦焊技術(shù)全面替代了鉚釘連接結(jié)構(gòu)攪拌摩擦焊技術(shù)已成為飛機(jī)制造的關(guān)鍵技術(shù)之一。
攪拌摩擦焊應(yīng)用前景
攪拌摩擦焊在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家航空航天制造領(lǐng)域的工業(yè)化應(yīng)用得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展， 得益于在焊接機(jī)理及焊接工藝等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的高度重視和全力投入。
我國(guó)攪拌摩擦焊技術(shù)引進(jìn)已有十余年，以北京中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所旗下全資子公司北京賽福斯特技術(shù)有限公司（中國(guó)攪拌摩擦焊中心）為代表，在攪拌摩擦焊領(lǐng)域已取得顯著成就。但攪拌摩擦焊在宇航領(lǐng)域的的工業(yè)化是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程，需要國(guó)家的大力支持和相關(guān)單位的大力合作才能縮小與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。
面對(duì)我國(guó)航空航天領(lǐng)域的高速發(fā)展，攪拌摩擦焊在未來(lái)幾年將迎來(lái)快速發(fā)展和應(yīng)用高峰，同時(shí)這也需要國(guó)家的扶持和千千萬(wàn)萬(wàn)焊接工作者的努力，為中國(guó)航空航天工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
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