鋁單板由于重量輕、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、無磁性、成形性好及低溫性能好等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各種加工結(jié)構(gòu)產(chǎn)品中,采用鋁單板代替鋼板材料加工,結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上.

    鋁單板加工主要存在6大難點(diǎn):

    第一點(diǎn):鋁單板加工容易產(chǎn)生氣孔;

    第二點(diǎn):鋁單板加工接頭軟化嚴(yán)重,強(qiáng)度系數(shù)低,這也是阻礙鋁單板應(yīng)用的最大障礙;

    第三點(diǎn):鋁單板加工易產(chǎn)生熱裂紋;

    第四點(diǎn):鋁單板表面易產(chǎn)生難熔的氧化膜(Al2O3其熔點(diǎn)為2060 ℃) ,這就需要采用大功率密度的加工工藝;

    第五點(diǎn):鋁單板熱導(dǎo)率大(約為鋼的4倍) ,相同加工速度下,熱輸入要比加工鋼材大2~4倍.

    第六點(diǎn):線膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生加工變形;

    因此,鋁單板的加工要求采用能量密度大、加工熱輸入小、加工速度高的高效加工方法.針對鋁單板加工的難點(diǎn),近些年來提出了幾種新工藝,在交通、航天、航空等行業(yè)得到了一定應(yīng)用,幾種新工藝可以很好地解決鋁單板加工的難點(diǎn),焊后接頭性能良好,并可以對以前加工性不好或不可焊的鋁單板進(jìn)行加工.其工作原理是用一種特殊形式的攪拌頭插入工件待焊部位,通過攪拌頭高速旋轉(zhuǎn)與工件間的攪拌摩擦,摩擦產(chǎn)生熱使該部位金屬處于熱塑性狀態(tài),并在攪拌頭的壓力作用下從其前端向后部塑性流動,從而使焊件壓焊在一起.由于攪拌摩擦焊過程中不存在金屬的熔化,是一種固態(tài)連接過程,故加工時不存在熔焊的各種缺陷,可以加工用熔焊方法難以加工的有色金屬材料,如鋁及高強(qiáng)鋁單板、銅合金、鈦合金以及異種材料、復(fù)合材料加工等.目前攪拌摩擦焊在鋁單板的加工方面研究應(yīng)用較多