{"id":2003,"date":"2025-03-08T14:48:39","date_gmt":"2025-03-08T06:48:39","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/?p=2003"},"modified":"2025-03-08T14:48:40","modified_gmt":"2025-03-08T06:48:40","slug":"about-detail-39","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/about-detail-39.html","title":{"rendered":"Analyse approfondie de l'ensemble du processus de soudage par friction"},"content":{"rendered":"
D\u00e9finition du soudage par friction<\/h2>\n\n\n\n
Le soudage par friction est l'utilisation d'un mouvement de friction relatif de l'\u00e9l\u00e9ment soud\u00e9 pour obtenir la chaleur g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par la friction relative du mat\u00e9riau afin de r\u00e9aliser une connexion fiable d'une m\u00e9thode de soudage par pression. Le processus de soudage se d\u00e9roule sous l'action de la pression, du mouvement relatif du mat\u00e9riau \u00e0 souder entre les frottements, de sorte que la temp\u00e9rature de l'interface et de ses environs augmente et atteint un \u00e9tat thermoplastique, avec le r\u00f4le de la force de forgeage sup\u00e9rieure, le film d'oxydation interfaciale se brise, le mat\u00e9riau subit une d\u00e9formation plastique et s'\u00e9coule, \u00e0 travers l'interface des \u00e9l\u00e9ments de la diffusion et de la recristallisation de la r\u00e9action m\u00e9tallurgique et de la formation des joints.<\/p>\n\n\n\n
Principe du soudage par friction<\/h2>\n\n\n\n
Deux pi\u00e8ces m\u00e9talliques de section circulaire sont serr\u00e9es avant le soudage par friction dans un mandrin rotatif et un mandrin mobile et pressuris\u00e9. Au d\u00e9but du soudage, la pi\u00e8ce 1 est tourn\u00e9e \u00e0 grande vitesse, la pi\u00e8ce 2 est d\u00e9plac\u00e9e dans la direction de la pi\u00e8ce 1 et mise en contact, et une pression de frottement suffisamment importante est appliqu\u00e9e pour lancer le processus de chauffage par frottement. Apr\u00e8s un certain temps de frottement, la temp\u00e9rature du m\u00e9tal du joint atteint la temp\u00e9rature de soudage, la rotation de la pi\u00e8ce 1 s'arr\u00eate, et en m\u00eame temps, la pi\u00e8ce 2 se d\u00e9place rapidement pour appliquer la pression de forgeage sup\u00e9rieure, de sorte qu'elle produit la d\u00e9formation de forgeage sup\u00e9rieure et ach\u00e8ve le soudage.<\/p>\n\n\n\n
Classification du soudage par friction<\/h2>\n\n\n\n
Il existe de nombreuses m\u00e9thodes de soudage par friction, g\u00e9n\u00e9ralement class\u00e9es en fonction du mouvement relatif de l'\u00e9l\u00e9ment soud\u00e9 et des caract\u00e9ristiques du processus :<\/p>\n\n\n\n
\n
Soudage par friction \u00e0 entra\u00eenement continu<\/li>\n\n\n\n
Soudage par friction \u00e0 contr\u00f4le de phase<\/li>\n\n\n\n
soudage par friction inertielle<\/li>\n\n\n\n
soudage par friction-malaxage<\/li>\n\n\n\n
Soudage par friction int\u00e9gr\u00e9<\/li>\n\n\n\n
Soudage par friction du troisi\u00e8me corps<\/li>\n\n\n\n
Rev\u00eatement de friction<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Soudage par friction en continu<\/h3>\n\n\n\n
Sous l'action de la pression de frottement, les interfaces soud\u00e9es entrent en contact l'une avec l'autre, le frottement par mouvement relatif, de sorte que l'\u00e9nergie m\u00e9canique est convertie en \u00e9nergie thermique, la chaleur de frottement est utilis\u00e9e pour \u00e9liminer les oxydes aux interfaces, et un joint fiable est form\u00e9 sous l'action de la force de forgeage sup\u00e9rieure. Il s'agit d'un type courant de soudage par friction. Dans le processus de soudage, la pi\u00e8ce est continuellement entra\u00een\u00e9e par le moteur de la broche, tournant \u00e0 une vitesse constante, jusqu'\u00e0 ce qu'elle atteigne le temps de friction sp\u00e9cifi\u00e9 ou la d\u00e9formation due \u00e0 la friction, la pi\u00e8ce cesse imm\u00e9diatement de tourner et le soudage par forgeage par le haut est effectu\u00e9.<\/p>\n\n\n\n
soudage par friction inertielle<\/h3>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
L'extr\u00e9mit\u00e9 rotative de la pi\u00e8ce \u00e0 usiner est serr\u00e9e dans le volant, et le processus de soudage commence par l'acc\u00e9l\u00e9ration du volant et de l'extr\u00e9mit\u00e9 rotative de la pi\u00e8ce \u00e0 usiner jusqu'\u00e0 une certaine vitesse de rotation, puis le volant est d\u00e9sengag\u00e9 du moteur principal et l'extr\u00e9mit\u00e9 mobile de la pi\u00e8ce \u00e0 usiner se d\u00e9place vers l'avant pour commencer le chauffage par friction. Le volant d'inertie est frein\u00e9 par le couple de frottement, la vitesse est progressivement r\u00e9duite et le processus de soudage s'ach\u00e8ve lorsque la vitesse est nulle.<\/p>\n\n\n\n
soudage par friction en phase<\/h3>\n\n\n\n
Principalement utilis\u00e9 pour les exigences de position relative de la pi\u00e8ce \u00e0 usiner, comme l'acier hexagonal, l'acier octogonal, les joysticks automobiles, etc., exige que les broches soient align\u00e9es apr\u00e8s le soudage, la direction de la droite ou de la phase pour r\u00e9pondre aux exigences. Les principales m\u00e9thodes sont les suivantes :<\/p>\n\n\n\n
\n
Soudage m\u00e9canique par friction en phase synchronis\u00e9e<\/li>\n\n\n\n
Assemblage de goupilles Soudage par friction<\/li>\n\n\n\n
Soudage par friction \u00e0 entra\u00eenement synchronis\u00e9<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
Soudage par friction radiale<\/h3>\n\n\n\n
Le tube \u00e0 souder est biseaut\u00e9, avec un mandrin \u00e0 l'int\u00e9rieur du tube, \u00e9quip\u00e9 d'un anneau rotatif avec une surface biseaut\u00e9e, qui tourne et applique une pression de friction radiale sur les deux tubes pendant le soudage, et la pression de forgeage sup\u00e9rieure est appliqu\u00e9e \u00e0 la fin de l'\u00e9chauffement par friction.<\/p>\n\n\n\n
Rev\u00eatement de friction<\/h3>\n\n\n\n
La barre ronde du m\u00e9tal de rev\u00eatement tourne \u00e0 grande vitesse et exerce une pression de frottement sur le m\u00e9tal de base. En raison du volume important du m\u00e9tal de base, la conductivit\u00e9 thermique est bonne et le taux de refroidissement est rapide. Ainsi, la surface de frottement de l'interface entre le m\u00e9tal de rev\u00eatement et le m\u00e9tal de base se retrouve du c\u00f4t\u00e9 du m\u00e9tal de rev\u00eatement. Dans le m\u00eame temps, le m\u00e9tal de rev\u00eatement se condense et transite vers le m\u00e9tal de base pour former la chair de la soudure de rev\u00eatement. Lorsque le m\u00e9tal de base tourne ou se d\u00e9place par rapport \u00e0 la barre de m\u00e9tal de rev\u00eatement, une soudure de surface se forme sur le m\u00e9tal de base.<\/p>\n\n\n\n
soudage par friction lin\u00e9aire<\/h3>\n\n\n\n
Deux pi\u00e8ces \u00e0 souder, l'une fixe, l'autre \u00e0 une certaine vitesse pour le mouvement alternatif, ou deux pi\u00e8ces pour le mouvement alternatif relatif, sous l'action de la pression des deux pi\u00e8ces de l'interface de frottement g\u00e9n\u00e8re de la chaleur, de mani\u00e8re \u00e0 r\u00e9aliser le soudage.<\/p>\n\n\n\n
soudage par friction-malaxage<\/h3>\n\n\n\n
Il s'agit d'un mat\u00e9riau dur r\u00e9sistant aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, constitu\u00e9 d'une certaine forme d'aiguille d'agitation tournant profond\u00e9ment dans les deux mat\u00e9riaux soud\u00e9s reli\u00e9s au bord de la t\u00eate d'agitation pour ajuster la rotation des deux \u00e9l\u00e9ments soud\u00e9s reli\u00e9s au bord d'une grande quantit\u00e9 de chaleur de friction, qui, en liaison avec le ramollissement plastique du m\u00e9tal produit dans la zone du ramollissement plastique de la zone dans la t\u00eate d'agitation sous l'action de l'agitation, de l'extrusion, et avec la t\u00eate d'agitation de la rotation le long de la soudure pour s'\u00e9couler vers l'arri\u00e8re et former un flux de m\u00e9tal plastique, et l'agitation de la t\u00eate loin du processus de refroidissement et de l'extrusion et de la formation de joints soud\u00e9s en phase solide. La zone ramollie par le plastique est agit\u00e9e et press\u00e9e sous l'action de la t\u00eate d'agitation, et s'\u00e9coule vers l'arri\u00e8re le long de la soudure avec la rotation de la t\u00eate d'agitation, formant un flux de m\u00e9tal plastique, et dans le processus de refroidissement apr\u00e8s le d\u00e9part de la t\u00eate d'agitation, elle est press\u00e9e et forme un joint soud\u00e9 en phase solide.<\/p>\n\n\n\n
Soudage par friction orbital<\/h3>\n\n\n\n
Le soudage par friction orbitale est une m\u00e9thode de soudage nouvellement d\u00e9velopp\u00e9e, principalement utilis\u00e9e pour le soudage de pi\u00e8ces \u00e0 section non circulaire. Le soudage par friction orbital lin\u00e9aire s'effectue le long d'une trajectoire droite, avec une certaine amplitude et une certaine fr\u00e9quence pour que la vitesse de vibration atteigne la valeur requise, de sorte que la surface de soudage subisse un frottement vibratoire relatif r\u00e9p\u00e9t\u00e9. Le soudage par friction en orbite circulaire : chaque masse a le m\u00eame rayon et la m\u00eame vitesse de rotation, le long de l'orbite circulaire, de sorte que la surface de soudage effectue le mouvement relatif de la friction. Lorsque le joint est chauff\u00e9 \u00e0 la temp\u00e9rature de soudage, le mouvement de friction de la pi\u00e8ce est arr\u00eat\u00e9 et le soudage par le haut est effectu\u00e9.<\/p>\n\n\n\n
Proc\u00e9d\u00e9 de soudage par friction<\/h2>\n\n\n\n
Caract\u00e9ristiques du processus<\/h3>\n\n\n\n
avantage<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n\n
Temps de construction de la soudure r\u00e9duit et productivit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e.<\/li>\n\n\n\n
Faible distorsion de soudage, grande pr\u00e9cision dimensionnelle apr\u00e8s le soudage.<\/li>\n\n\n\n
Haut degr\u00e9 de m\u00e9canisation et d'automatisation, qualit\u00e9 de soudage stable.<\/li>\n\n\n\n
Il convient au soudage de toutes sortes de mat\u00e9riaux dissemblables et peut souder l'aluminium-acier, l'aluminium-cuivre, le titane-cuivre, les compos\u00e9s interm\u00e9talliques-acier, etc. qui ne peuvent pas \u00eatre soud\u00e9s par fusion conventionnelle.<\/li>\n\n\n\n
Il est possible de souder des barres et des tubes de diam\u00e8tres identiques ou diff\u00e9rents.<\/li>\n\n\n\n
Le soudage ne produit pas de fum\u00e9e, de lumi\u00e8re d'arc et de gaz nocifs et ne pollue pas l'environnement.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
Inconv\u00e9nients.<\/strong><\/p>\n\n\n\n
1. il est plus difficile de souder une section transversale non circulaire et l'\u00e9quipement requis est compliqu\u00e9 ; pour les pi\u00e8ces minces en forme de disque et les raccords de tuyauterie \u00e0 paroi mince, il est \u00e9galement plus difficile de souder parce qu'il n'est pas facile de les serrer. 2. il est difficile de souder par friction des composants dont les formes et les positions d'assemblage sont d\u00e9j\u00e0 d\u00e9termin\u00e9es. 3. les joints sont sujets \u00e0 l'usure par frottement et doivent \u00eatre usin\u00e9s apr\u00e8s le soudage. 4. la partie de serrage peut facilement produire des rayures ou des marques de serrage<\/p>\n\n\n\n
Proc\u00e9d\u00e9 de soudage par friction<\/h2>\n\n\n\n
Le soudage par friction est une technique d'assemblage \u00e0 l'\u00e9tat solide tr\u00e8s efficace qui repose sur la liaison m\u00e9tallurgique de mat\u00e9riaux en utilisant la chaleur de friction et les forces m\u00e9caniques. Le processus commence par la fixation pr\u00e9cise de la pi\u00e8ce \u00e0 usiner - g\u00e9n\u00e9ralement, un c\u00f4t\u00e9 de la pi\u00e8ce est maintenu fermement dans un dispositif de fixation, tandis que l'autre c\u00f4t\u00e9 est reli\u00e9 \u00e0 un entra\u00eenement rotatif pour s'assurer que les surfaces de contact sont propres et planes. Lorsque la machine est activ\u00e9e, la pi\u00e8ce en rotation entre en contact \u00e9troit avec la pi\u00e8ce stationnaire sous une pression axiale, et le frottement \u00e0 grande vitesse g\u00e9n\u00e8re instantan\u00e9ment des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es \u00e0 l'interface, qui p\u00e9n\u00e8trent rapidement dans le mat\u00e9riau et l'am\u00e8nent \u00e0 un \u00e9tat plastique. Au cours de ce processus, le frottement non seulement d\u00e9truit la couche d'oxyde \u00e0 la surface, mais incite \u00e9galement le r\u00e9seau m\u00e9tallique \u00e0 subir une recristallisation dynamique, formant une couche ramollie en \u00e9coulement. Lorsque la temp\u00e9rature atteint le point critique, l'\u00e9quipement s'arr\u00eate r\u00e9solument de tourner, puis applique une pression plus forte sur la partie sup\u00e9rieure du forgeage. \u00c0 ce moment-l\u00e0, le mat\u00e9riau ramolli est forg\u00e9 comme s'il s'agissait d'une fusion par extrusion, la diffusion atomique au niveau microscopique et la migration des joints de grains \u00e9liminent compl\u00e8tement les d\u00e9fauts de la surface du joint, ce qui permet de former des joints soud\u00e9s denses et impeccables. Apr\u00e8s refroidissement et mise en forme, l'\u00e9l\u00e9ment soud\u00e9 est pratiquement exempt de d\u00e9formation et sa r\u00e9sistance peut m\u00eame d\u00e9passer celle du mat\u00e9riau de base.<\/p>\n\n\n\n
Mat\u00e9riel courant de soudage par friction<\/h2>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n
\u00c9quipement conventionnel de soudage par friction<\/h3>\n\n\n\n
L'\u00e9quipement conventionnel de soudage par friction est solidement reli\u00e9 \u00e0 un m\u00e9canisme de contr\u00f4le de la pression de haute pr\u00e9cision par l'interm\u00e9diaire d'un syst\u00e8me d'entra\u00eenement m\u00e9canique, dont le c\u0153ur est constitu\u00e9 d'un module de puissance de broche, d'un dispositif de pression hydraulique et d'un syst\u00e8me de contr\u00f4le intelligent. L'\u00e9quipement adopte une conception modulaire, qui peut \u00eatre adapt\u00e9e de mani\u00e8re flexible aux exigences de serrage des arbres, des tubes et des pi\u00e8ces fa\u00e7onn\u00e9es, r\u00e9alisant un soudage efficace des composants cl\u00e9s du moteur dans le domaine de la fabrication automobile, et s'appuyant sur un syst\u00e8me de surveillance en temps r\u00e9el pour achever la connexion fiable des mat\u00e9riaux en alliage \u00e0 haute r\u00e9sistance dans le domaine militaire. Par rapport au processus de soudage traditionnel, l'\u00e9quipement pr\u00e9sente des avantages significatifs en termes de contr\u00f4le de la consommation d'\u00e9nergie et de qualit\u00e9 des joints. Gr\u00e2ce \u00e0 la technologie de fusion multi-capteurs, il peut r\u00e9pondre aux exigences strictes du soudage de pr\u00e9cision dans l'a\u00e9rospatiale, les transports ferroviaires et d'autres industries, et devenir l'\u00e9quipement de base pour la production industrielle de masse.<\/p>\n\n\n\n
\u00c9quipement de soudage par friction-malaxage<\/h3>\n\n\n\n
L'\u00e9quipement de soudage par friction-malaxage (FSW) est un \u00e9quipement de soudage avanc\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 sur la base du principe de l'assemblage \u00e0 l'\u00e9tat solide, et son innovation principale r\u00e9side dans l'utilisation d'une t\u00eate d'agitation sp\u00e9ciale pour r\u00e9aliser l'\u00e9coulement plastique et la liaison m\u00e9tallurgique des mat\u00e9riaux. L'\u00e9quipement se compose principalement d'un corps tr\u00e8s rigide, d'un syst\u00e8me d'entra\u00eenement rotatif, d'un module de contr\u00f4le de la temp\u00e9rature de pr\u00e9cision et d'une unit\u00e9 de d\u00e9tection tridimensionnelle de la force et de la position. Gr\u00e2ce \u00e0 l'action synergique de l'aiguille d'agitation et de l'\u00e9paulement, l'assemblage sans soudure d'alliages d'aluminium, d'alliages de magn\u00e9sium et d'autres mat\u00e9riaux \u00e0 point de fusion \u00e9lev\u00e9 peut \u00eatre r\u00e9alis\u00e9 sans qu'il soit n\u00e9cessaire de les fondre. Par rapport au soudage par friction traditionnel, cette technologie am\u00e9liore consid\u00e9rablement la qualit\u00e9 du soudage des plaques minces, permet le moulage int\u00e9gr\u00e9 de la peau et du squelette dans le domaine a\u00e9rospatial et est largement utilis\u00e9e dans la fabrication de plateaux de batterie pour les v\u00e9hicules \u00e0 \u00e9nergie nouvelle. La r\u00e9sistance du cordon de soudure peut atteindre plus de 95% du mat\u00e9riau de base. Les \u00e9quipements les plus r\u00e9cents int\u00e8grent des algorithmes de guidage par vision et de contr\u00f4le adaptatif, qui permettent d'ajuster dynamiquement les param\u00e8tres de soudage et de surmonter avec succ\u00e8s le goulot d'\u00e9tranglement de la technologie d'assemblage des mat\u00e9riaux dissemblables (par exemple, aluminium\/cuivre, aluminium\/acier).<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
D\u00e9finition du soudage par friction Le soudage par friction est l'utilisation du mouvement de friction relatif de l'\u00e9l\u00e9ment soud\u00e9 pour produire de la chaleur afin d'obtenir une connexion fiable des mat\u00e9riaux, une m\u00e9thode de soudage par pression. Le processus de soudage est soumis \u00e0 l'action de la pression, le mouvement relatif du mat\u00e9riau \u00e0 souder entre le frottement, de sorte que l'interface et la temp\u00e9rature voisine augmentent et atteignent un \u00e9tat thermoplastique, avec le r\u00f4le de la force de forgeage sup\u00e9rieure, le film d'oxydation interfaciale est bris\u00e9, le mat\u00e9riau subit une d\u00e9formation plastique et s'\u00e9coule \u00e0 travers l'\u00e9l\u00e9ment d'interface, la diffusion et la recristallisation de la r\u00e9action m\u00e9tallurgique et la formation de joints. Principe du soudage par friction Deux pi\u00e8ces m\u00e9talliques de section ronde en soudage par friction avant, respectivement, d'\u00eatre serr\u00e9es dans le mandrin peuvent \u00eatre tourn\u00e9es et peuvent \u00eatre d\u00e9plac\u00e9es vers l'avant pour mettre le mandrin sous pression. Au d\u00e9but du soudage, la pi\u00e8ce 1 tourne \u00e0 grande vitesse, la pi\u00e8ce 2 se d\u00e9place vers la direction de la pi\u00e8ce 1 et entre en contact, et une pression de frottement suffisamment importante est appliqu\u00e9e pour d\u00e9marrer le processus de chauffage par frottement. Apr\u00e8s une p\u00e9riode de ...<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":2004,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[21],"tags":[69],"class_list":["post-2003","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-about-news","tag-aluminum-alloy-manufacturing-process"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2003","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=2003"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/2003\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/2004"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=2003"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=2003"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.hexinmusu.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=2003"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
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