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2.镁合金的焊接 目前TWI采用搅拌摩擦焊接方法焊接的镁合金主要有AM50、AM6O、AZ31和 MB8等。实验结果可知，当焊接参数选择合理时，可得到组织致密的焊缝，接头强度可以达到母材强度的90％～98％。 3.铜合金的焊接 铜合金熔焊的难点： 易产生未焊透缺陷 由于铜的熔点高，且导热性能优异，熔焊时母材金属很难熔化，填充金属与母材难以很好的熔合，易产生未焊透缺陷。 焊后晶粒严重长大，使接头的强度和塑性大大降低 焊后变形严重，外观成形很差 铜的线膨胀系数和收缩率比较大，焊后变形严重，外观成形很差，残余应力较大 接头的热裂倾向较大 易产生气孔 铜的导热性能优异，焊缝的冷却速度较快，所以气孔也是铜及其合金熔焊时缺陷之一 总之，采用熔焊不仅能耗大，且工艺要求非常苛刻，不易得到综合性能优异的焊缝。 采用搅拌摩擦焊焊接铜合金，避免了熔焊方法的诸多缺陷和不足，焊缝外观均匀光滑，无缺陷，相对于熔焊焊接变形极小，如图所示。焊接操作简单，焊前只需丙酮等有机溶剂去除结合面油脂，无需开坡口去除氧化膜；焊后无需去除余高，提高了生产效率；焊接过程能耗小，无需填充材料，焊接成本低。 紫铜对接 钛合金的焊接 传统条件下，钛合金材料主要采用氩弧焊、等离子弧焊、电子束焊等方法进行焊接，但由于熔焊条件苛刻，过程复杂，并且容易产生缺陷，接头强度较低，因此，搅拌摩擦焊在钛 合金焊接中的研究和应用也日趋广泛。采用搅拌摩擦焊技术焊接钛合金，可以得到高质量的焊缝，且焊接速度快、成本低、效益好、操作简单。钛合金的搅拌摩擦焊接性与铜合金相近，难度大于铝合金，低于钢材。 钢的焊接 近年来，对钢的搅拌摩擦焊接性的研究越来越多。与铝合金相类似，钢的搅拌摩擦焊接头同样存在焊核区、热机影响区和热影响区。焊核区为等轴晶粒组织，晶粒比母村区细小； 焊核区以外的热机影响区为亚晶组织结构，晶粒尺寸与焊核区相近，约为母材区的一半；焊核区和热机影响区的组织发生了回复和再结晶。这与铝合金的搅拌摩擦焊接相类似。 （二）搅拌摩擦焊的工业应用 列车制造领域 高速列车、轨道货车、地铁车厢和有轨电车、集装箱体等 汽车上的应用 引擎、底盘和车身支架、汽车轮鼓、液压成形管附件、车门预成形件、车体空间框架、卡车车体、载货车的尾部升降平台、汽车起重器、装甲车的防护甲板等。 民用建筑工业 铝合金桥梁、装饰板、门窗框架、管线、铝合金反应器、热交换器等。 电子工业 应用主要表现为：发动机壳体、电器连接件、电器封装等。 其他工业领域 例如，冰箱冷却板、厨房电器、天然器。液化气储箱和容器、家庭装饰等。 目前，搅拌摩擦焊技术的开发和应用在中国刚刚开始，但由于该技术在成本、连接质量、环境等方面的优越性，较短时间内已经在军工、列车和电力三个工业领域得到应用，已成功地实现了铝合金、镁合金构件制造的大规模工业化应用。 搅拌摩擦焊的工业应用： 搅拌摩擦焊在航天领域的应用： 航天燃料贮箱箱底搅拌摩擦焊 波音公司与英国焊接研究所合作，成功的利用搅拌摩擦焊技术解决了工程中的连接问题。中间舱段连接采用搅拌摩擦焊技术的Delta II火箭于1999年8月17日成功发射，并于2001年4月7日成功用于运载“火星探索号”，该次发射也是搅拌摩擦焊技术首次应用于压力容器，采用搅拌摩擦焊技术连接的燃料贮箱工作温度为-195至＋183摄氏度。 欧洲Fokker宇航公司采用搅拌摩擦焊技术制造了Ariane 5助推器的发动机主承力框，如图所示。该框架由12块整体加工带翼状加强的平板装配而成，如图所示，材料为7075-T7351。由于该材料熔焊性能较差，原产品制造采用铆接工艺，该公司现采用搅拌摩擦焊搭接接头的结构代替了原铆接结构。实践表明，搅拌摩擦焊搭接接头完全满足使用要求．并减轻了结构重量，提高生产效率。 搅拌摩擦焊在飞机制造领域的应用： 图为EcliPse航空公司制造的EcliPse N500型商用喷气客机。采用搅拌摩擦焊技术焊接的客机的机身。该客机机身蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机地板以及结构件的装配等铆接工序均由搅拌摩擦焊替代，利用了263条搅拌摩擦焊焊缝取代了7000多个螺栓紧固件，大幅提高飞机的制造效率，节约了制造成本，减轻了机身重量。搅拌摩擦焊商用喷气客机已开始批量生产。美国NASA把这种全搅拌摩擦焊飞机看作是“空中出租车”，计划在美国3000个小型机场推广使用。 搅拌摩擦焊对核废料容器封装的焊接技术 为了封装50mm厚的铜质核废料容器，最终开发出两种能够满足这种苛刻要求的焊接工艺：搅拌摩擦焊（FSW）和减压电子束焊(RPEB)。通过大量的研究、详细的对比，使用搅拌摩擦焊（FSW）来密封装有核废料的容器是最有效的。 搅拌摩擦焊接铜罐顶盖现场 * 搅拌摩擦焊 LEE MAN (SCETC) 搅拌摩擦焊