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)。
報名咨詢：18206863120（微信同號）
報考條件：
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)知識與技能；
5、相應(yīng)特種作業(yè)規(guī)定的其他條件。
報名資料：
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，進而連接母材。
一、慣性摩擦焊
1 慣性摩擦焊的技術(shù)特點
慣性摩擦焊一般裝有飛輪，飛輪可儲存旋轉(zhuǎn)的動能，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，當旋轉(zhuǎn)端轉(zhuǎn)速達到設(shè)定值時，主軸的驅(qū)動馬達與旋轉(zhuǎn)端分離。
滑移端一般由液壓伺服驅(qū)動，朝旋轉(zhuǎn)端方向移動，工件接觸后開始摩擦同時切斷飛輪的驅(qū)動電機供電;當旋轉(zhuǎn)端的轉(zhuǎn)速下降到一定值時，開始對待焊工件進行頂鍛，保持一定時間后，滑移端退出，焊接過程結(jié)束。在實際生產(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。
慣性摩擦焊的缺點在于設(shè)備昂貴，按功率的不同，價格在200萬~ 800萬美元之間;工裝的設(shè)計較復(fù)雜，僅限于焊接旋轉(zhuǎn)體的零件，且對截面尺寸有限制。
目前國內(nèi)的慣性摩擦焊機已研究多年，相關(guān)摩擦焊機的設(shè)計單位，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)動摩擦焊機，并已廣泛應(yīng)用于石油鉆桿、機械及航空等領(lǐng)域，在600噸國內(nèi)最大慣性摩擦焊機平臺基礎(chǔ)上已開展了航空發(fā)動轉(zhuǎn)子組件焊接工藝研究。
相比較國外而言，國內(nèi)慣性摩擦焊機設(shè)備質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，各項靜態(tài)及動態(tài)參數(shù)指標均已達到國際同類產(chǎn)品先進水平。國內(nèi)慣性摩擦焊機設(shè)備的價格也大大低于國外同類產(chǎn)品的價格。
2 慣性摩擦焊的應(yīng)用
慣性摩擦焊作為一種先進的焊接工藝，已成為先進航空發(fā)動機的壓氣機轉(zhuǎn)子及渦輪部件的主要焊接工藝。
為了降低成本，減輕重量，先進航空發(fā)動機的壓氣機轉(zhuǎn)子已基本采用焊接連接代替螺栓連接。這是因為采用焊接結(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，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，改進轉(zhuǎn)子的平衡性，提高發(fā)動機的工作穩(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。因為慣性摩擦焊屬于固態(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)動摩擦焊接時，通常將待焊工件兩端分別固定在旋轉(zhuǎn)夾具和移動夾具內(nèi)，工件被夾緊后，位于滑臺上的移動夾具隨滑臺一起向旋轉(zhuǎn)端移動，移動至一定距離后，旋轉(zhuǎn)端工件開始旋轉(zhuǎn)，工件接觸后開始摩擦加熱。
此后，則可進行不同的控制，如時間控制或摩擦縮短量（又稱摩擦變形量）控制。當達到設(shè)定值時，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間，然后，旋轉(zhuǎn)夾具松開，滑臺后退，當滑臺退到原位置時，移動夾具松開，取出工件，至此，焊接過程結(jié)束。
對于直徑為16mm的45號鋼，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，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高速摩擦運動，在界面形成了塑性變形層。該變形層是把摩擦的機械功轉(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，同時也關(guān)系到摩擦焊機的設(shè)計與制造。摩擦加熱功率就是焊接熱源的功率，它的計算與分布如下：
對圓形的焊接工件，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
●其中一個工件連接到慣性飛輪，另一個被夾緊在非旋轉(zhuǎn)軸向驅(qū)動器中。
●飛輪蓄能和一個工件一起加速到焊接角速度。
●驅(qū)動器脫開，工件在驅(qū)動下接觸。
●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
●其中一個工件連接到旋轉(zhuǎn)電機驅(qū)動器， 另一個固定在軸向運動系統(tǒng)中。
●一個工件由電機驅(qū)動以需要的速度旋轉(zhuǎn)。
●施加一定的軸向力使工件彼此接觸摩擦。
●達到一定縮鍛后電機脫開同時進行快速制動。
●制動停止后施加更大軸向力保壓完成焊接。
