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超聲波金屬焊接(UMW)可用于相同或者不同金屬材料的焊接，特別適用于具有延展性的有色金屬，有著廣泛的工業應用，包括電子、電氣、汽車和航空航天工業。與熔焊工藝相比，例如激光和脈沖電弧焊接，UMW避免脆性金屬化合物的形成，成功解決對多層高導電性和高反射性材料的焊接。另外，熔焊工藝還存在金屬飛濺、孔隙和燒穿問題，而且焊接時通常要保護氣體去除氧氣來保證焊接質量。

UWM溫度通常僅為本體材料熔點的0.3-0.5倍，因此不存在上述熔焊工藝的任何質量問題。UMW技術適用于鋁、鎳、銅、金和銀等有色金屬材料。UMW不適合硬材料，例如黑色合金和較厚的有色金屬。

焊接過程中，攪拌針高速旋轉并在壓力作用下插入材料內部進行攪拌摩擦生熱，同時焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，焊頭邊高速旋轉邊沿工件的接縫方向與工件發生相對移動，于是焊頭前面的材料發生強烈塑性變形，隨著焊頭沿著焊縫走向移動，高度塑性變形的材料不斷被攪拌針攪拌到背后，在主軸離開后，熱塑性狀態的材料冷卻固化，從而形成一條攪拌摩擦焊的焊縫。

攪拌摩擦焊的技術原理并不復雜，需要控制的參數也不多，不過這并不代表攪拌摩擦焊設備沒有技術難度，實際上，焊接設備及夾具的剛性對攪拌摩擦焊是重要的，對大型工件的焊接而言尤甚。

摩擦焊技術焊接質量穩定、焊件尺寸精度高、焊接生產率高、適于焊接異種金屬、易實現機械化和自動化，而攪拌摩擦焊具備常規摩擦焊的全部優點，并且適用面更廣，可以進行多種接頭形式和不同焊接位置的連接。

攪拌摩擦焊基本上可以焊接所有傳統的熔焊能夠焊接的金屬，并且對于許多熔化焊接性能差的金屬，例如：鋁合金、鈦合金、銅合金等，也能實現高質量的焊接，工業應用前景和發展潛力廣泛。

攪拌摩擦焊有什么用？

攪拌摩擦焊作為一種新型焊接方法，出現的時間相對較晚（1991年英國焊接研究所發明），卻神奇地在十多年的時間內成功完成了從發明到工業化應用的歷程，在航天、航空、車輛、造船等行業得到大量應用。

以航空航天應用為例，輕質金屬的合金可焊性極差，且焊接過程中會產生大量熱和毒煙，這給航空航天器件的品質以及焊接操作人員的身體健康帶來巨大威脅，而攪拌摩擦焊可以很好地解決這些問題。

攪拌摩擦焊的焊接溫度較低，焊接過程中材料只是被加熱軟化為熱塑性狀態而不是熔化，所以也就避免了被焊接材料因熔化導致的熱裂紋、氣孔和夾渣等傳統熔焊問題。同時，焊接過程中無填充焊接材料參與，焊接變形也就得到了緩解。

而且，焊接過程中不產生高溫，也就沒有有毒氣體，更不會像其他焊接方法那樣有焊接飛濺，對操作者的身體健康和焊接工作環境而言，都比傳統熔焊要友好。