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固态连接技术

对于某些材料和材料欧洲杯足球竞彩组合,采用熔焊是不可行的。在接头界面处可能形成金属间化合物,或者在界面处或界面附近可能发生裂纹,这限制了在必须承受重大载荷的任何应用场合中使用接头。然而,尽管电阻焊、摩擦焊及其衍生物已经存在多年,但可获得的固态连接技术的范围在制造和建筑行业可能并不广为人知。这些技术的优点,除了避免熔化和凝固材料的问题,是处理时间可以非常短和最小的热输入,所以它们也可以是有吸引力的技术,以连接材料可焊接的标准工艺。欧洲杯足球竞彩

这个过程

固态连接工艺的关键方面是,在加热以软化材料后,施加力以挤出软化材料,从而消除可能存在的任何现有表面氧化膜。摩擦焊接通常通过旋转或线性振动来实现加热,以促进一个部件相对另一个部件的相对运动,同时垂直于表面欧洲杯足球竞彩施加压力。当运动停止并施加最终锻造压力时,会有一些额外的飞边从接头区域挤出,通常可以很容易地加工掉。

从内部表面去除飞边

然而,在凿岩机的情况下,管内产生的内部闪光很难去除,但汤普森摩擦焊接公司设计了一种气体脉冲系统,在处理过程中,氧气和氮气交替吹入管内,当它形成时,它可以移除闪光,如果需要,可以留下一个凹或凸的内部轮廓,图1。因为软化的材料被挤出了连接线,允许干净的金属粘附在干净的金属上,没有污染问题,尽管使用氧气。

岩石钻头由固体连接形成,无焊接闪光。

图1所示。岩石钻头由固体连接形成,无焊接闪光。

摩擦焊接技术

径向摩擦焊接

Stolt Comex Seaway正在为直径150-320 mm的海上管道和立管开发径向摩擦焊接技术。这是通过在两个静止管段之间旋转异形环并径向压缩环,使其同时焊接到两个管段上实现的。已经发现,13%超级马氏体钢的良好焊缝(与超级双相钢相比,熔焊成本更低,但可焊性较差)可在约15秒内完成,并且环允许在接头性能要求的情况下引入不匹配材料。

搅拌摩擦焊接

目前在各个行业中应用最广泛的摩擦焊接衍生产品是TWI 1991年开发的搅拌摩擦焊接。在这种技术中,非消耗性工具旋转并穿过要连接的材料,在中心销钉周围形成一个塑性环空,从而将材料从销钉的前面转移到后面,消除了连接界面。目前,铝合金的主要用途是造船和航空航天工业。ESAB是两个行业的主要搅拌摩擦焊接机制造商,并在1997-1999年期间向美国波音公司交付了3台大型工业机器,图2。它们用于焊接德尔塔系列火箭所用的燃料箱和组件等物品。德尔塔系列火箭长3.6-18米,直径2.4-4.2米。第一个完全摩擦搅拌焊接组件,一个圆柱形中间组件,于1999年8月17日从卡纳维拉尔角发射。与铝的许多工业应用并行的是,搅拌摩擦焊也正在开发用于连接铜、钛和钢——在钢中,已经用25毫米厚的材料进行了焊接,并实现了不同钢之间的过渡接头。

ESAB SuperStir摩擦焊接机用于德尔塔2号火箭部件。

图2。ESAB SuperStir摩擦焊接机用于德尔塔2号火箭部件。

线性摩擦焊接

在材料谱的另一端,TWI已将线性摩擦焊接应用于聚乙烯管道的接头。在这种情况下,部分材料熔化,然后从接合线挤出。该工艺的主要吸引力在于,对于直径为125 mm、壁厚为12 mm的管道,焊接时间仅为约1分钟,而更标准的热板对接熔合和电熔合技术可能需要11-12分钟。该工艺已用于直径达180 mm的管道和其他塑料材料,并具有相当大的进一步潜力。欧洲杯足球竞彩

电阻焊接技术

闪光对焊

有几种技术涉及使用电通道来软化两个部件的配合表面。闪光对焊使用电阻加热和非常大的电流来提供这种软化所需的能量,但佩顿研究所最近的工艺改进集中在改进先进的电源供应来创建脉冲闪光对焊。在更高的能源效率下,可以焊接横断面面积高达80厘米的钢轨截面2在俄罗斯各地直径达1.35米的天然气和石油管道中,已经用这种技术进行了数千次焊接。当将标准钢轨与高锰钢焊接时,以前必须使用奥氏体不锈钢或镍钢镶齿,但脉冲闪光对接焊已不再需要它们。该工艺的一个优点是,当组件在机器中时,可以立即进行焊后热处理,通常只需2分钟的PWHT时间就可以达到所需的材料性能。

同极焊接

对于更大的截面,理论上可达600厘米2在美国,这种工艺的一种变体被称为同极焊接,主要用于铺设海上管道。该工艺使用单一的、大脉冲直流电能来加热和软化接头界面,在直径300毫米、壁厚12.5毫米的钢管中,大约3秒即可完成焊接。Parker动力学设计公司正在开发一种15mj焊接电源组件,作为美国hompole海上管道焊接研究项目的一部分,并且已经使用X65钢和Ti-6Al-4V管道的原型装置进行了焊接。

磁推进电弧对接焊丁(MIAB)

磁驱动电弧对接焊接工艺(MIAB)是一种固态连接技术,它使用电弧加热被连接的组件,例如在两个管状组件之间形成的电弧,然后围绕圆周进行快速磁旋转。电弧破坏了表面的氧化物,软化了界面材料,而不必熔化它,然后这些部件被迫在一起锻造那些氧化物,只留下清洁的材料在接头。传统技术仅限于薄壁部件,随着电弧往往沿着组件的角落,但是Paton研究所已开发MIAB机器焊接钢管焊接12毫米壁厚和实心钢棒直径30毫米和酒吧。

其他焊接工艺

涉及移动部件的技术

对于快速移动组件以创建焊接的工艺,有爆炸性的焊接和磁脉冲焊接。前者将存储在爆炸性电荷中的化学能量转换成迅速地抵抗另一个部件,并且有时,由于界面的两侧逐渐被逐渐被逐渐地喷射了表面碎片的射流。已经计算出,在焊接过程中仅使用大约2%的能量,这可能只需要20毫秒,但是PARON研究所已经开发了该技术,同时生产多种焊接和部件以提高能量效率.The Paton Institute and Pulsar have independently developed magnetic pulse welding as a more precisely controllable equivalent to explosive welding, whereby the ‘flyer’ or moving component is forced against the other component due to the magnetic forces generated by a high pulse of energy in an induction coil. Sleeved joints have been fabricated in steel tubes of up to 160 mm diameter and up to 3 mm wall thickness, and the process has been used to join dissimilar materials in heat exchangers, thermal barriers, power leads and transition pieces.

固定元件技术

最后,作为增强摩擦接头的非移动和非电气技术,如在压配合部件(如定位销、齿轮轴和锻造钢丝绳扎带)中,可以使用Tribtech开发的一系列Trib凝胶。将凝胶摩擦到最初为滑动配合的部件上,相对运动会清洁材料表面,然后材料表面粘合在一起。断裂接头时,发现存在金属-金属粘合,外观类似于铝或不锈钢部件上的磨损。已经为钢、铝、钛、钴和镍合金开发了凝胶,这种结合可能源于局部产氢及其与清洁材料的相互作用。对这一现象的全面了解还没有形成,但摩擦性能的急剧增加可能有助于伦敦最近的电缆扎带,1999年9月,电缆扎带首次用于提升千禧年大车轮。

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