摩擦堆焊

1。简介：摩擦焊接

当工程师想要连接不同的金属或应用极其致密、无熔化的保护层时，激光工艺通常会达到物理极限。该解决方案来自固态焊接（固相焊接）领域：摩擦堆焊。

此过程不使用火焰、电弧或激光。它利用纯动能和压力将金属制造并沉积成面团状态。其结果是涂层的密度和粘合强度通常远远超过铸造或激光焊接工艺。

2。熔池问题的终结

由于材料永远不会变成液体，摩擦熔覆消除了熔焊的所有经典错误。

• 无气孔：没有液体熔池，就无法捕获气体（气孔是不可能的）。
• 无热裂纹：从熔体凝固时不可避免地会出现裂纹的材料（例如 7000 铝或某些工具钢）可以在固态工艺中轻松加工。
• 细晶粒结构：由于高温下的大量捏合（剪切变形），金属立即再结晶（动态再结晶）。所应用的材料具有极其精细、坚韧的结构，其机械性能通常优于原始杆材料。

3。多材料：铝钢

也许摩擦表面的最大强度是不相容（不同）金属的连接。

如果使用激光将铝焊接到钢上，就会产生脆性的玻璃状金属间相——接缝在最轻微的负载下就会破碎。然而，由于摩擦表面在原子水平上将这些元素联锁在一起，而无需在高压下进行液体混合，因此铝层可以应用于钢板，不锈钢应用于铜或钛应用于铬镍铁合金。

4。应用：磨损保护和修复

该工艺主要用于重型设备和耐用部件。

• 局部铠装：冲压工具或铁路钢轨选择性地覆盖有高耐磨钴基或工具钢层（硬面）。
• 转子叶片修复：在航空或大型水轮机中，破损的边缘可以在原位重建，而不会导致昂贵的基本部件发生热变形。

5。结论：稳健的机械结构代替昂贵的光学器件

摩擦堆焊不是用于精细晶格结构的工艺。它需要能够承受巨大接触压力（轴向力）的大型、刚性数控机床。但在它可以使用的地方，它提供了现代固态物理学必须提供的最清洁、最安全（无烟、无激光辐射）和冶金学上最高质量的表面涂层形式。