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在山東大學(xué)焊接實驗室，自動化焊接裝備開啟后，旋轉(zhuǎn)的攪拌針緩緩插入兩個高強鋁合金縫隙中，在超聲波的作用下，數(shù)十秒便完成一塊6㎜厚、20㎝長鋁合金的焊接。
沒有火光、沒有煙霧、沒有焊槍，山東大學(xué)焊接實驗室里的自動化焊接裝備顛覆著人們對焊接的傳統(tǒng)印象。記者8日在山東大學(xué)看到，開啟設(shè)備后，旋轉(zhuǎn)的攪拌針緩緩插入兩個高強鋁合金縫隙中，在超聲波的作用下，數(shù)十秒便完成一塊6㎜厚、20㎝長鋁合金的焊接。
該項技術(shù)破解了鋁、鎂合金等材料的焊接難題，拓荒焊接“無人區(qū)”，可用于航天、高速列車、電子元件汽車材料應(yīng)用等多領(lǐng)域。
山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授武傳松是該技術(shù)項目組負責(zé)人，他介紹說，鎂合金防撞性能好，體量比鋁合金輕，但可塑性較差。如何將鎂、鋁合金焊接在一起是當前焊接界一大難題。“超聲波強化攪拌摩擦焊接技術(shù)已破解了這一難題。該焊接技術(shù)可用于航天、高速列車、電子元件汽車材料應(yīng)用等多領(lǐng)域?！?
武傳松說，“超聲波每秒振動2萬多次，可產(chǎn)生使金屬變軟、易變形的軟化效應(yīng)?！蹦壳霸擁椖拷M已研制出兩種超聲強化攪拌摩擦焊設(shè)備，一種是將超聲波作用于金屬上，另一種是將超聲波作用于設(shè)備攪拌頭上，均可大幅提升焊接效率和質(zhì)量。
山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授武傳松與其學(xué)生進行焊接試驗。
“該焊接技術(shù)顛覆了以往焊條、火光加焊槍的傳統(tǒng)焊接工藝，具有綠色、節(jié)能的特點，該技術(shù)焊接的新材料產(chǎn)品材質(zhì)較輕，可降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)節(jié)能減排。”武傳松說，該技術(shù)應(yīng)用到汽車領(lǐng)域后，可降低油耗，提升防撞性能與安全性;應(yīng)用至電子元件生產(chǎn)領(lǐng)域，在保障電子元件導(dǎo)電性能的基礎(chǔ)上，還可降低成本。
武傳松指出，除避免傳統(tǒng)焊接產(chǎn)生的氣孔、夾渣、裂紋等缺陷，與常規(guī)攪拌摩擦焊接技術(shù)相比，超聲強化攪拌摩擦焊接技術(shù)不僅大幅提升焊接速度和質(zhì)量，降低30%~50%的焊接成本，而且使焊縫強度達到原材料強度的90%。
據(jù)了解，該項目2015年獲得國家專利授權(quán)，2016年獲得英國材料、礦物與采礦學(xué)會最佳論文獎等兩項國際獎項，目前處于試驗階段。
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