許多新的適合結構應用的鋁合金的發(fā)展又提出了一個問題,就是找到合適的連接方法。首先要有合適的母材。但如果沒有連接這一材料的實際可行的方法,把這種材料作為裝配材料也不現(xiàn)實。
攪拌摩擦焊也存在一定的缺點:
(1)焊接工件必須剛性固定,反面應有底板;
(2)焊接結束攪拌探頭提出工件時,焊縫端頭形成一個鍵孔,并且難以對焊縫進行修補;
(3)工具設計、過程參數(shù)和機械性能數(shù)據只在有限的合金范圍內可得;
(4)在某種情況下,如特殊領域中要考慮腐蝕性能、殘余應力和變形時,性能需進一步提高才可實際應用;
(5)對板材進行單道連接時,焊速不是很高;
(6)攪拌頭的磨損消耗太快等。
焊接過程中也不需要其它焊接消耗材料,如焊條、焊絲、焊劑及保護氣體等。消耗的是焊接攪拌頭。
同時,由于攪拌摩擦焊接時的溫度相對較低,因此焊接后結構的殘余應力或變形也較熔化焊小得多。特別是Al合金薄板熔化焊接時,結構的平面外變形是非常明顯的,無論是采用無變形焊接技術還是焊后冷、熱校形技術,都是很麻煩的,而且增加了結構的制造成本。
攪拌摩擦焊(FrictionStir Welding簡稱FSW)是英國焊接研究所(TWI)于1991年10月提出的發(fā)明專利。攪拌摩擦焊工藝初主要用于解決鋁合金等低熔點材料的焊接,關于攪拌摩擦焊工藝的特點和應用等,TWI進行了較多的研究,并于1993年、1995年分別申請了專利。TWI主要是與航空航天、海洋、道路交通、鋁材廠、焊接設備制造廠等大公司聯(lián)合,以團體贊助或合作的形式開發(fā)這種技術,擴大其應用范圍。美國的愛迪生焊接研究所(Edisonwelding Institute,簡稱EWI)與TWI密切協(xié)作,也在進行FSW工藝的研究。美田的美國洛克希德·馬丁航空航天公司、馬歇爾航天飛行中心、美國海軍研究所、Dartmouth大學、德克薩斯大學、阿肯色斯大學、南卡羅利納大學、德國的Stuttgart大學、澳大利亞的Adelaide大學、澳大利亞焊接研究所等都從不同角度對攪拌摩擦焊進行了專門研究。