2、船用DH36钢的搅拌摩擦焊技术解析

船用DH36钢的搅拌摩擦焊技术解析

在船舶制造等行业中，钢材的连接技术至关重要。传统的熔焊方法在焊接高强度钢时存在诸多问题，而搅拌摩擦焊（FSW）作为一种新型的固态连接技术，为解决这些问题提供了新的途径。本文将聚焦于船用DH36钢的搅拌摩擦焊，深入探讨其工艺、性能及相关影响因素。

1. 搅拌摩擦焊技术概述

搅拌摩擦焊（FSW）是一种无需使母材实际熔化就能实现连接的新型固态连接技术。与传统的熔焊技术相比，FSW具有显著优势，它不产生有毒气体，是一种绿色环保的焊接技术。在FSW过程中，需要使用非消耗性工具，该工具插入工件，通过旋转和横向移动的组合运动来形成接头。接头所需的热量由摩擦和塑性变形共同提供。

FSW技术已广泛应用于航空航天、汽车和船舶制造等行业中铝及其他较软材料的连接。其工作原理的示意图展示了工具的旋转和移动如何实现材料的连接。

2. 钢的焊接问题与FSW的优势

钢因其优异的机械性能和良好的可焊性，是一种广泛使用的结构材料。然而，传统的熔焊方法在焊接钢时存在一系列问题，如凝固裂纹、液化裂纹、氢裂纹、合金元素偏析、气孔、高变形以及树枝状结构的形成等。此外，熔焊还需要昂贵的预热和后热处理来控制焊接接头的性能，对于先进的钢合金，还需要新的填充材料，这增加了焊接的难度和成本。

相比之下，FSW技术在焊接钢时具有明显优势。它消除了与熔焊技术相关的所有焊接缺陷，较低的热输入可以减少热影响区（HAZ），这是钢熔焊中的一个关键问题。同时，FSW完全避免了与钢熔焊相关的氢裂纹问题，并且由于热输入低，变形小，能够有效减少大型结构钢部件连接中的残余应力，这对于船舶制造、海洋工业和其他重型制造业中厚板的焊接尤为重要。