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摩擦焊的實質(zhì)：
機械零件的金屬表面由于摩擦而粘結(jié)、焊合的現(xiàn)象是很普遍的。在金屬的切削加工和機器的高速轉(zhuǎn)動過程中，常常發(fā)現(xiàn)兩個金屬零件表面，由于摩擦生熱而焊接在一起的情況。例如：在車削加工時，車刀上產(chǎn)生積屑；在鉆削加工時，鉆頭和工件常常粘結(jié)在一起；滑動軸承由于燒軸而卡住等等。當然，這些情況一直是人們努力避免的事故。做為一種焊接現(xiàn)象來分析，它們的過程并不是完善的，焊接質(zhì)量也并不理想。但是，我們通過對這些粘結(jié)、焊合現(xiàn)象的分析，有助于了解摩擦焊的實質(zhì)。
摩擦破壞了金屬表面的氧化膜。摩擦生熱降低了金屬的強度，但提高了它的塑性。摩擦表面金屬產(chǎn)生了塑性變形與流動，防止了金屬的氧化，促進了焊接金屬原子的互相擴散，形成了牢固的焊接接頭。這就是摩擦焊的實質(zhì)。

摩擦焊的特點：
摩擦焊在國內(nèi)外的發(fā)展為什么非常迅速，應(yīng)用非常廣泛，這是由于它本身具有一系列的優(yōu)點。這些優(yōu)點包括如下幾個方面：
1、接頭的焊接質(zhì)量好、穩(wěn)定。我國用低溫摩擦焊生產(chǎn)的鋁銅過渡接頭，其廢品率低于0.01%；鍋爐廠采用摩擦焊代替閃光焊生產(chǎn)省煤器蛇形管，焊接的廢品率由原來的10%降低到0.001%。西德用摩擦焊代替閃光焊生產(chǎn)汽車排氣門，焊接的廢品率由原來的1.4%下降到0.04~0.01%。從以上例子可以看到，摩擦焊的廢品率非常低，是一般焊接方法的1%左右。
2、適于焊接異種鋼和異種金屬。摩擦焊不僅可以焊接普通的異種鋼，還可以焊接常溫和高溫機械、物理性能差別很大的異種鋼和異種金屬，如碳素結(jié)構(gòu)鋼—高速工具鋼；銅—不銹鋼等。此外，還能很好地焊接那些產(chǎn)生脆性合金的異種金屬，如鋁—銅、鋁—鋼等。
3、焊件尺寸精度高。用摩擦焊生產(chǎn)的柴油發(fā)動機預(yù)燃燒室，全長的誤差為士0.1毫米。有些摩擦焊機可以保證焊件的長度公差為土0.2毫米，偏心度小于0.2毫米。因此，摩擦焊不僅用來焊接毛坯，而且還可以焊接裝配好的成品。
4、焊機功率小、省電能。摩擦焊和閃光焊相比較，節(jié)省電能為80~90%左右。
5、摩擦焊的工作場地衛(wèi)生，沒有火花、弧光及有害氣體，有利于環(huán)境保護，適于和其他的金屬加工方法一起用于自動生產(chǎn)線。

摩擦焊的工作原理：
摩擦焊中應(yīng)用廣的是旋轉(zhuǎn)式連續(xù)驅(qū)動摩擦焊，其工作原理，先將兩焊件對中夾在焊機上，其中焊件首先高速旋轉(zhuǎn)，然后移動焊件與旋轉(zhuǎn)的焊件接觸并施加一定壓力。當兩焊件的接觸端因摩擦熱而升溫，使焊件表面處于塑性狀態(tài)時，利用剎車裝置使焊件停止旋轉(zhuǎn)，同時加大壓力對兩焊件進行頂鍛，產(chǎn)生一定的塑性變形，去壓后焊件被焊接起來。

摩擦焊應(yīng)用：
一、航空航天工業(yè)：
隨著現(xiàn)代高性能航空發(fā)動機的不新，其主要性能指標推重比亦不斷提高。同時對發(fā)動機的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料及制造工藝均提出了更高的要求。從70年代起，以美國GE公司為代表，在航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子部件（盤+盤、盤+軸）制造中，率先成功地采用了慣性摩擦焊接技術(shù)。美國Textron Lycoming公司生產(chǎn)的新型大功率T55渦輪噴氣發(fā)動機的前盤與前軸、后軸的連接都是采用盤+軸一體的摩擦焊接結(jié)構(gòu)。P&W公司將摩擦焊接列為80年代發(fā)動機制造中的五項重大焊接技術(shù)之一；德國MTU公司正在開展高壓壓氣機轉(zhuǎn)子等大型部件的摩擦焊接技術(shù)研究；法國海豚發(fā)動機也將摩擦焊接推廣應(yīng)用于減速器錐形齒輪的焊接，等等。國外一些的航空發(fā)動機制造公司已將摩擦焊接作為焊接高推重比航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子部件的主導的、典型的和標準的工藝方法。普遍認為摩擦焊是可靠、再現(xiàn)性好和可信賴的焊接技術(shù)。
在飛機制造中，摩擦焊接也展現(xiàn)了新的應(yīng)用前景。AISI4340超高強度鋼因其具有高的缺口敏感性和焊接脆化傾向，當用來制造飛機起落架時，國外規(guī)定不允許采用熔化焊接方法施焊，已成功地進行了4340管與4030鍛件起落架、拉桿的摩擦焊接。此外，直升飛機旋翼主傳動軸的NitralloyN合金齒輪與18%高鎳合金鋼管軸的焊接、雙金屬飛機鉚釘、飛機鉤頭螺栓等均采用了摩擦焊接，這表明摩擦焊接技術(shù)已滲透到了飛機重要承力構(gòu)件的焊接領(lǐng)域。
某航天飛機三部發(fā)動機上1800個高溫合金噴射器柱全部是由摩擦焊接方法焊接到發(fā)動機上的。
二、汽車工業(yè)：
國外在汽車零配件規(guī)模化生產(chǎn)中，摩擦焊接技術(shù)占有較重要的地位。據(jù)不完全統(tǒng)計，美國、德國、日本等工業(yè)發(fā)達國家的一些汽車制造公司，已有百余種汽車零配件采用了摩擦焊接技術(shù)。
國內(nèi)外在發(fā)動機雙金屬排氣閥生產(chǎn)中廣泛采用了摩擦焊接技術(shù)將NiCr20TiAl、5Cr21Mn9Ni4、4Cr14Ni14W2Mo之類的高溫合金或奧氏體型耐熱鋼盤部與4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo之類的馬氏體型不銹耐熱鋼桿部連接起來形成整體排氣閥，特別適合于空心閥的制造。采用鍛焊復合結(jié)構(gòu)取代整體鍛造生產(chǎn)汽車半軸在國外已得到廣泛應(yīng)用。另外，汽車及工程機械上風扇軸支座組件、空心后軸、前懸架、自動變速器輸出軸、無變形飛輪齒圈、發(fā)電機支座、粘性傳動風扇聯(lián)軸節(jié)、起動機小齒輪組件、速度選擇軸、變扭器蓋、汽車液壓千斤頂、轉(zhuǎn)向節(jié)、司機側(cè)氣囊充氣器、萬向節(jié)組件、凸輪軸、水泵轂和軸、直接離合器鼓和轂組件、后橋殼管、傾斜轉(zhuǎn)向軸、叉、冷卻風扇電機殼體和軸、等速萬向節(jié)、連軸齒輪、變扭器蓋、傳動軸、叉、渦輪傳動軸、軸、渦輪增壓器、乘客側(cè)氣囊充氣器、 汽車用扁尾套筒扳手、后懸架臂、空調(diào)機蓄壓器等的制造過程中均可利用摩擦焊接工藝簡化制造工藝和降低生產(chǎn)成本 。
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