钢螺柱-铝板摩擦焊接结构设计和工艺研究(3)
（1）焊接接头质量稳定、可靠，可重复性高，可焊接同种和异种材料。
（2）螺柱焊接设备智能化高，工艺简单，易于掌握。
（3）所有位置均可焊接，焊接速度快，变形小。
（4）焊接环境好，焊接过程不会出现烟雾、弧光、噪音等。
（5）可以节省材料，焊件成品可以不需要后续加工，降低了工作量。
1.2.2 螺柱焊的发展与应用
螺柱焊产生于1918年。自从20世纪40年代应用于船舶制造以来，已经发展了近80年。但是螺柱焊在我国的起步较晚，因此，无论是在焊接设备还是焊接技术方面，都与西方发达国家有较大的差距。各种螺柱焊接方法的发展程度不同，目前，短周期螺柱焊发展迅速，逐渐代替手动电弧螺柱焊接[5]。螺柱焊正在向智能化、自动化方向发展。
目前，螺柱焊的应用十分广泛。在大型机械制造领域，如吊车，起重机，行车等；在造船、汽车制造领域，如船身、车体、门框等；在建筑领域，如桥梁，大楼钢架等。
1.3 摩擦焊概述
1.3.1 摩擦焊的产生与发展
摩擦焊是两个焊件在一定的旋转速度下相互运动，利用摩擦产生的热量使金属达到塑形变形状态，在顶锻压力作用下使接头材料达到原子层面的结合。顶锻压力保持一段时间后，金属冷却下来，就形成了性能良好的焊接接头。
摩擦焊工作原理：在摩擦焊开始前，把一个工件固定在电机驱动下旋转的夹具上，另一个工件固定在能向前移动的夹具上[6]（a）。摩擦焊接可以分为三个步骤：焊接开始时，一个工件高速旋转，另一工件向其移动（b）；在摩擦力的作用下产生热量使金属达到塑形状态，机械能转化为热能（c）；在顶锻压力作用一段时间后，异种金属之间通过扩散和再结晶紧密结合在一起，最终达到原子层面的结合，焊接完成（d）。
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