云南省焊工作業(yè)技能培訓(xùn)：慣性摩擦焊和連續(xù)摩擦焊的區(qū)別
焊工技能培訓(xùn)_焊工證辦理-焊工培訓(xùn)學(xué)校
熔化焊接與熱切割作業(yè)：指使用局部加熱的方法將連接處的金屬 或其他材料加熱至熔化狀態(tài)而完成焊接與切 割的作業(yè)。 適用于氣焊與氣割、焊條電弧焊與碳弧 氣刨、埋弧焊、氣體保護(hù)焊、等離子弧焊、 電渣焊、電子束焊、激光焊、氧熔劑切割、 激光切割、等離子切割等作業(yè)。
特種作業(yè)人員必須經(jīng)專門的安全技術(shù)培訓(xùn)并考核合格，取得《中華人民共和國特種作業(yè)操作證》后，方可上崗作業(yè)。
報(bào)名咨詢：18206863120（微信同號(hào)）
報(bào)考條件：
1、年滿18周歲，且不超過國家法定退休年齡；
2、身體健康，無妨礙從事相應(yīng)特種作業(yè)的器質(zhì)性心臟病、癲癇病、美尼爾氏癥、眩暈癥、癔病、震顫麻痹癥、精神病、癡呆癥以及其他疾病和生理缺陷；
3、具有初中及以上文化程度；
4、具備必要的安全技術(shù)知識(shí)與技能；
5、相應(yīng)特種作業(yè)規(guī)定的其他條件。
報(bào)名資料：
1、身份證復(fù)印件1份
2、一寸白底照片2張
3、初中及以上文化程度畢業(yè)證復(fù)印件1份
4、個(gè)人健康承諾書1份（學(xué)校提供，本人簽字）
附：如復(fù)審操作證需提供工作證明1份
考試形式：本人參考、單人單桌、分為理論科目和實(shí)操科目，滿分均為100分，及格分均為80分。
慣性摩擦焊和連續(xù)摩擦焊的區(qū)別
20世紀(jì)60年代初由卡特彼勒公司發(fā)明了慣性摩擦焊，通過在待焊材料之間摩擦，產(chǎn)生熱量，在頂鍛力的作用下材料發(fā)生塑性變形與流動(dòng)，進(jìn)而連接母材。
一、慣性摩擦焊
1 慣性摩擦焊的技術(shù)特點(diǎn)
慣性摩擦焊一般裝有飛輪，飛輪可儲(chǔ)存旋轉(zhuǎn)的動(dòng)能，用以提供工件摩擦?xí)r需要的能量。慣性摩擦焊在焊接前，將工件分別裝入旋轉(zhuǎn)端和滑移端，再將旋轉(zhuǎn)端加速，當(dāng)旋轉(zhuǎn)端轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值時(shí)，主軸的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)端分離。
滑移端一般由液壓伺服驅(qū)動(dòng)，朝旋轉(zhuǎn)端方向移動(dòng)，工件接觸后開始摩擦同時(shí)切斷飛輪的驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電;當(dāng)旋轉(zhuǎn)端的轉(zhuǎn)速下降到一定值時(shí)，開始對(duì)待焊工件進(jìn)行頂鍛，保持一定時(shí)間后，滑移端退出，焊接過程結(jié)束。在實(shí)際生產(chǎn)中，可通過更換飛輪或組合不同尺寸的飛輪來改變飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，從而改變焊接能量及焊接能力。
工件經(jīng)焊接后，有部分材料會(huì)被擠出焊縫，造成飛邊。一般情況下，焊縫的飛邊應(yīng)被去除。慣性摩擦焊的優(yōu)點(diǎn)是工藝控制參數(shù)少、熱輸入小、變形小、焊縫窄，是少有的真正能達(dá)到6σ質(zhì)量水平(缺陷率為百萬分之3.4以下)的工藝，尤其適用于焊接異種材料，如粉末合金與高溫合金的焊接。
慣性摩擦焊的缺點(diǎn)在于設(shè)備昂貴，按功率的不同，價(jià)格在200萬~ 800萬美元之間;工裝的設(shè)計(jì)較復(fù)雜，僅限于焊接旋轉(zhuǎn)體的零件，且對(duì)截面尺寸有限制。
目前國內(nèi)的慣性摩擦焊機(jī)已研究多年，相關(guān)摩擦焊機(jī)的設(shè)計(jì)單位，已研發(fā)生產(chǎn)出技術(shù)成熟的30噸、60噸、130噸、200噸及600噸全系列慣性/連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊機(jī)，并已廣泛應(yīng)用于石油鉆桿、機(jī)械及航空等領(lǐng)域，在600噸國內(nèi)最大慣性摩擦焊機(jī)平臺(tái)基礎(chǔ)上已開展了航空發(fā)動(dòng)轉(zhuǎn)子組件焊接工藝研究。
相比較國外而言，國內(nèi)慣性摩擦焊機(jī)設(shè)備質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，各項(xiàng)靜態(tài)及動(dòng)態(tài)參數(shù)指標(biāo)均已達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。國內(nèi)慣性摩擦焊機(jī)設(shè)備的價(jià)格也大大低于國外同類產(chǎn)品的價(jià)格。
2 慣性摩擦焊的應(yīng)用
慣性摩擦焊作為一種先進(jìn)的焊接工藝，已成為先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子及渦輪部件的主要焊接工藝。
為了降低成本，減輕重量，先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子已基本采用焊接連接代替螺栓連接。這是因?yàn)椴捎煤附咏Y(jié)構(gòu)后，省去了大量的盤與盤之間的連接緊固件，并且減少了轉(zhuǎn)子在螺栓孔處的截面尺寸。同時(shí)，采用焊接連接后，還可以消除應(yīng)力集中的螺栓孔，提高轉(zhuǎn)子的剛性，改進(jìn)轉(zhuǎn)子的平衡性，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作穩(wěn)定性。
目前，慣性摩擦焊與電子束焊均被應(yīng)用于轉(zhuǎn)子的焊接，但慣性摩擦焊更具有優(yōu)勢(shì)。因?yàn)閼T性摩擦焊屬于固態(tài)焊接過程，焊縫及熱影響區(qū)組織好，可焊接異種金屬，焊接過程中不易造成漏焊，缺陷極少(6σ以上的質(zhì)量水平)。但慣性摩擦焊設(shè)備的一次性投入較高。
二、連續(xù)摩擦焊
連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊接時(shí)，通常將待焊工件兩端分別固定在旋轉(zhuǎn)夾具和移動(dòng)夾具內(nèi)，工件被夾緊后，位于滑臺(tái)上的移動(dòng)夾具隨滑臺(tái)一起向旋轉(zhuǎn)端移動(dòng)，移動(dòng)至一定距離后，旋轉(zhuǎn)端工件開始旋轉(zhuǎn)，工件接觸后開始摩擦加熱。
此后，則可進(jìn)行不同的控制，如時(shí)間控制或摩擦縮短量（又稱摩擦變形量）控制。當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，旋轉(zhuǎn)停止，頂鍛開始，通常施加較大的頂鍛力并維持一段時(shí)間，然后，旋轉(zhuǎn)夾具松開，滑臺(tái)后退，當(dāng)滑臺(tái)退到原位置時(shí)，移動(dòng)夾具松開，取出工件，至此，焊接過程結(jié)束。
對(duì)于直徑為16mm的45號(hào)鋼，在2000r/min轉(zhuǎn)速、8.6MPa摩擦壓力、0.7s摩擦?xí)r間和161MPa的頂鍛壓力下，整個(gè)摩擦焊接過程如圖10所示。從圖中可知，摩擦焊接過程的一個(gè)周期可分成摩擦加熱過程和頂鍛焊接過程兩部分。摩擦加熱過程又可以分成四個(gè)階段，即初始摩擦、不穩(wěn)定摩擦、穩(wěn)定摩擦和停車階段。頂鍛焊接過程也可以分為純頂鍛和頂鍛維持兩個(gè)階段。
摩擦焊接產(chǎn)熱
摩擦焊接過程中，兩工件摩擦表面的金屬質(zhì)點(diǎn)，在摩擦壓力和摩擦扭矩的作用下，沿工件徑向與切向力的合成方向作相對(duì)高速摩擦運(yùn)動(dòng)，在界面形成了塑性變形層。該變形層是把摩擦的機(jī)械功轉(zhuǎn)變成熱能的發(fā)熱層，它的溫度高、能量集中，具有很高的加熱效率。
（1）摩擦加熱功率
摩擦加熱功率的大小及其隨摩擦?xí)r間的變化，決定了焊接溫度及其溫度場(chǎng)的分布，直接影響接頭的加熱過程、焊接生產(chǎn)率和焊接質(zhì)量，同時(shí)也關(guān)系到摩擦焊機(jī)的設(shè)計(jì)與制造。摩擦加熱功率就是焊接熱源的功率，它的計(jì)算與分布如下：
對(duì)圓形的焊接工件，假設(shè)沿摩擦表面半徑方向的摩擦壓力pƒ和摩擦系數(shù)μ為常數(shù)。為了求出功率分布，在摩擦表面上取一半徑為r的圓環(huán)，該環(huán)的寬度為dr（圖11），其面積為dA，則dA＝2πrdr，則作用在圓環(huán)上的摩擦力為
dF＝pƒμdA＝2πpƒμrdr（4）
以O(shè)點(diǎn)為圓心的摩擦扭矩為
dM＝rdF＝2πpƒμr2dr （5）
圓環(huán)上的摩擦加熱功率為
dP≈1.02dM×10-3n （6）
摩擦加熱功率沿接合面半徑R方向上的分布dP/dr如圖11所示。加熱功率在圓心處為零，在外邊緣最大。
將式（5）、式（6）積分，可以得到摩擦焊接表面上總的摩擦扭矩和加熱功率為
M＝2πpƒμR3/3 （7）
P＝2×10-3πpƒnμR3/3 （8）
M——摩擦扭矩；
P——摩擦加熱功率；
pƒ——摩擦壓力；
n——工件轉(zhuǎn)速；
μ——摩擦系數(shù)；
r——圓環(huán)半徑；
R——待焊工件半徑。
（2）摩擦焊接表面溫度
摩擦焊接表面的溫度會(huì)直接影響接頭的加熱溫度、溫度分布、摩擦系數(shù)、接頭金屬的變形與擴(kuò)散。其加熱面的溫度由摩擦加熱功率和散熱條件所決定。
三、 慣性摩擦焊與連續(xù)摩擦焊的區(qū)別
慣性焊和連續(xù)焊焊接過程比較
（1）慣性摩擦焊
●其中一個(gè)工件連接到慣性飛輪，另一個(gè)被夾緊在非旋轉(zhuǎn)軸向驅(qū)動(dòng)器中。
●飛輪蓄能和一個(gè)工件一起加速到焊接角速度。
●驅(qū)動(dòng)器脫開，工件在驅(qū)動(dòng)下接觸。
●在接觸界面處產(chǎn)生摩擦熱，施加軸向力以完成焊接。
（2）連續(xù)摩擦焊
●其中一個(gè)工件連接到旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器， 另一個(gè)固定在軸向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中。
●一個(gè)工件由電機(jī)驅(qū)動(dòng)以需要的速度旋轉(zhuǎn)。
●施加一定的軸向力使工件彼此接觸摩擦。
●達(dá)到一定縮鍛后電機(jī)脫開同時(shí)進(jìn)行快速制動(dòng)。
●制動(dòng)停止后施加更大軸向力保壓完成焊接。
