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Com-stir：搅拌摩擦焊接和机加工的复合运动

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Com-stir^TM是一种新的搅拌摩擦焊（FSW）变种。其特点是在旋转运动的同时兼有搅拌运动(图1)。这项技术比传统的FSW有如下潜在的优势： 1、能形成较宽的焊缝，有利于搭接和T型接头的焊接及材料加工。 2、因能更有效地去除焊件表面氧化膜，并且沿焊缝截面产生更均匀的热量，得到更高质量的焊缝。 3、由于降低了焊接或加工过程中产生的扭矩，所需的工件夹具更少。 4、更便于异种材料的焊接和点焊。在传统的旋转式FSW中，搅拌头的相对速度是从零（探头中心）变化到最大（轴肩外径处）。这种搅拌式/旋转式运动复合的Com-stir^TM搅拌摩擦焊接技术能够显著地改善探头中心和轴肩外径处速度的差异。该技术通过有选择地改变相对旋转速度，在几乎完全搅拌运动和几乎完全旋转运动之间提供了一定范围的优化。上述特征可在工艺控制中，预先选择或自动改变以适合条件的要求。(图1)所示为两种旋转方向相反，实际也可用相同的旋转方向。（图片）搅拌运动产生了恒定的相对界面速度但方向是不断变化的。有关棒材与棒材搅拌摩擦焊报告表明，预期可以得到更高的加热速度和更多的金属流动。采用转动和搅拌运动的Com-stir^TM技术得益于更高的热效率和更多的金属流动。当Com-stir^TM用于材料加工时，加工区宽度及体积的增加具有特殊的优点。(图2)显示的是经过Com-stir^TM焊接的搭接接头宽焊缝。图中，焊缝的宽度为上层板厚的230%（而传统FSW则为110%）。人们相信Com-stir^TM可以焊接出更宽的焊缝，并正在进行进一步的研究。（图片）用于机械加工的复合运动技术的研发工作也正在进行中。这种技术可以排除使用“高速切削”材料的必要性，这些不尽人意的材料加入金属中是为了提高金属的切削性，但通常会损害金属的焊接性，例如在钢中加入铅，在不锈钢中加入硒。 12/24/2004


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