攪拌摩擦孔道加工技術發展及應用展望

馮杏梅

摘要：攪拌摩擦孔道加工技術（FSCP）是一種直接在鋁合金材料上加工成形內部通道的固相加工專利技術，可用于結構減重及內部液體流道成形等。介紹了FSCP技術專利的技術進展及英國焊接研究所采用靜軸肩FSC技術制備鋁合金液冷流道的加工技術原理及應用問題，通過分析焊接過程及X射線斷層掃描檢測表明：攪拌工具形狀及攪拌工具旋轉速度、焊接前進速度、軸向力等工藝因素是影響液冷通道成形的關鍵工藝因素，攪拌摩擦加工過程中攪拌工具對金屬的攪拌、擠壓及塑化流動使回退側金屬的截面呈現參差不齊的界面形狀。

關鍵詞：攪拌摩擦孔道加工;固相加工;加工工藝參數;鋁合金通道冷板;靜軸肩FSC技術

中圖分類號：TG453+.9文獻標志碼：A文章編號：1001-2303（2020）04-0024-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.03

0 前言

攪拌摩擦孔道加工技術（簡稱FSCP）是在攪拌摩擦焊（FSW）基礎上發展的一項衍生技術，是一種在鋁合金材料上制造通道的高效加工技術。攪拌摩擦焊加工過程中當焊接參數不當時，在焊縫中可能出現孔洞缺陷，如圖1所示，當孔洞缺陷沿著焊縫走向一直分布時便在工件內部中形成了連續隧道，在攪拌摩擦焊隧道缺陷的啟發下，美國密蘇里大學Mishra R. S.博士于2005年提出了首個FSCP技術專利[1]。

FSCP技術是采用一種特制的旋轉攪拌工具插入工件表面，通過高速旋轉將內部材料導出，同時將流道上部的金屬焊合封閉，在工件內部形成具有一定軌跡的連續通道，圖2為在板材及圓管上制造的通道示意，該技術可用于結構內部減重、內部布線孔道制造及內部液冷流道的快速成形。……