关于航空发动机摩擦焊的简单描述和介绍（当今最先进中推 ...

视频里的解说，我表示压力不大

第一次听说  长见识！

那解说是哪里的方言普通话？话说不是圆形的怎么焊接？

蓝翅骑士 发表于 2011-2-25 14:22


    请看文中的“连接非圆截面的线形摩擦焊"

15 世纪75年代后期...

红字部分都错了吔........
改一下吧............

FESTBS 发表于 2011-2-25 14:31

悲催，穿越了，谢谢大家

godmist 发表于 2011-2-25 14:30


    没仔细看文，不好意思，哈哈哈

学习了！只不过那个MM的普通话啊------

还是更喜欢激光焊接

回复 7# godmist


    = =////////////
不能改成70年代么
哪有75年代这么别扭的说法

学习了

学习了。。。

FESTBS 发表于 2011-2-25 16:10


    对不起国家，对不起人民，我太粗心了，应该是80年代，完蛋了，这篇论文不合格。。。

haozhibof1 发表于 2011-2-25 15:57


    1991年英国焊接研究所（TWI）发明了搅拌摩擦焊（FSW），从此以后，基于这种固相连接技术的明显优越性，例如：优良的接头力学生能，不需要填充焊接材料，没有焊接烟法和飞溅，很少的焊前准备和焊接变形等，在世界范围内的国际合和中开展了大量的研究和开发工作。另外，搅拌摩擦焊铝合金材料都能焊接，如应用于航空、航天领域的2000系列、5000系列和7000系列高强铝合金，也可以利用这种先进的焊接方法得到高质量的连接。英国焊接研究所的Dave NICHOLAS订为，搅拌摩擦焊工艺是自激光焊接问世以来最引人注目的焊接方法，它的出现将使铝合金等有色金属的连接技术发生革命性的进步。

据说，激光焊在铝合金方面不如摩擦焊，而且在一定的成本下，摩擦焊的强度非常不错。

回复 14# godmist


    .....................
BZ再查下呗...万一还有哪错捏...

二、铝合金搅拌摩擦焊的应用现状

　　搅拌摩擦焊技术拥有诸多独特的优点，对于轻合金材料（如铝、铜、镁、锌等）的连接在焊接方法、力学性能和生产效率上具有其他焊接方法不可比拟的优越性。搅拌摩擦焊是一种固相连接方法，焊缝接头具有优良的力学性能和小的焊接变形，焊接过程中不需要添加保护气和焊丝，没有熔化、烟尘、飞溅及弧光，是一种环保型的新型连接技术。实际情况也的确如此，在FSW技术问世后的短短几年内，在焊接机理、适用材料、焊接设备以及工程化应用方面均取得了很大的进展。搅拌摩擦焊技术最初主要用于解决铝合金、镁合金及锌合金等材料的焊接。关于搅拌摩擦焊工艺的特点和应用等，英国焊接研究所进行了较多的研究，关于1993年、1995年申请了世界范围内的专利保护。目前，该所主要是与航空、航天、船舶、高速列车及汽车等焊接设备制造厂和国际性的大公司联合，以团体赞助或合作的形式（TWI的GSP项目）研究、开发搅拌摩擦焊技术，不断扩大其应用范围。

　　目前由工业企业赞助的研究项目包括：大厚度铝合金的搅拌摩擦焊、钢的搅拌摩擦焊、钛合金的搅拌摩擦焊、汽车轻型构件的搅拌摩擦焊等。美国的爱迪生焊接研究所（EWI）与TWI密切协作，也在进行FSW工艺的研究。美国的洛克希德。马丁航空航天公司、马歇乐航天飞行中心、美国海军研究年、Dartmuth大学、德国的Stuttgart大学、澳大利亚的Adelaide大学及澳大利亚焊接研究所等都有从不同的角度对搅拌摩擦焊进行了专门研究。

　　1 铝合金搅拌摩擦焊在航空航天领域中的应用随着搅拌摩擦焊的研究进一步走向深入，搅拌摩擦焊设备也逐渐从试验室走向商用。TWI应用此技术为波音公司生产了3个2000系列铝合金航天飞机燃料箱；美国洛克希德。马丁公司、波音-麦道公司、洛克韦乐集团、爱迪生焊接研究所等多家机构目前正在致力于搅拌摩擦焊接的研究、应用评估和开发。在航空航天领域适于用FSW技术焊接的结构包括：军用或民用飞机的蒙皮、航天器中的低温燃料箱，航空器油箱、军用机的副油箱、军用或科技探测火箭等；美国洛克希德。马丁航空航天公司用该技术焊接了航天飞机外部储存液态氧的低温容器；在马歇乐航天飞行中心，也已用该技术焊接了大型圆筒形容器。

　　Boeing公司投资几百万美元，制造了用于Delta运载火箭的大型低温燃料容器的大型专用搅拌摩擦焊机，BAE空中客车公司正在对FSW技术进行方法、性能和可行性验证，目的是用来生产中型和大型商用客机，所采用的搅拌摩擦焊机由地处合利伐克斯的GRAWFORD-SWIFT公司制造，据说是欧洲功率最大的焊机。美国ECLIPSE（月蚀）航空公司将利用FSW来制造一架10.86 m长、翼展11.88 m的中型飞机。公司估计，采用FSW可以将机身壁板上的加强肋、框架的装配时间减少80%，使飞机成本降低为83.7万美元。此飞机的主要结构件、蒙皮等全部采用国际上最新的连接技术――搅拌摩擦焊技术制造，客机的机身基本上全部利用搅拌摩擦焊制造，其中包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机地板以及结构件的装配等。

　　搅拌摩擦焊的应用主要用来提高生产效率和降低制造成本，会对航空结构件的搅拌摩擦焊工艺是由TWI与美国ALCOA公司联合进行试验开发，然后应用于ECLIPSE500型飞机结构件的焊接。公司在2000年9月通过了飞机安全委员会的初步设计评估和认证，2001年6月确定搅拌摩擦焊的飞机制造中的可行性，2001年开始制造搅拌摩擦焊飞机结构件，2002年6月首飞，并在6月29日~7月1日向公众展示了这种新型飞机的目前已经有上百家客户争相订购这种新型的谦价、切能的商务飞机，该种飞机预计2003年8月进行飞行认证，在2003年8月交会用户使用。

　　2 铝合金搅拌摩擦焊在船舶制造领域中的应用目前，基于搅拌摩擦焊在焊接方法、力学性能、制造成本以及环境等方面的巨大优越性和潜在的工业应用前景，在船舶制造领域里，搅拌摩擦焊得到了深入细致的研究和开发。船舶制造不仅要求速度的增加，而且要求单位价格载荷性能的提高，所以舰艇制造要尽可能的铝合金材料来降低船舶重量。但铝合金材料的传统连接方法为铆钉连接和弧焊连接，铆接增加了制造时间、人力和物料的使用量，而铝合金熔焊时容易产生变形、缺陷及烟尘等，也限制了弧焊在铝合金构件上的使用，所以随着搅拌摩擦焊技术的发展，用搅拌摩擦焊来实现高集成度的预成型模块化制造来代替传统的船舶来板-加强件结构的制造，是船舶制造技术发展的必然和革命性的进步。

　　搅拌摩擦焊在船舶轻合金预成形结构件上的应用，在外观、重量、性能、成本以及制造时间上具有明显的优越性，不仅可以用于船舶轻合金结构件的制造，还可以用于现场装配，为现代船舶制造提供了新的连接方法通知搅拌摩擦焊代替熔焊实现轻合金结构件的制造，是现代焊接技术发展的又一次飞跃。

　　FSW技术在船舶制造、海洋工业和宇航工业中有广泛的应用前景，适于用FSW技术焊接的结构包括：甲板、壁板、隔板等板材的拼焊、铝挤压件的焊接、船体和加强件的焊接、直升机降落平台的焊接等。目前已用该技术焊接快艇中上长为20 m的铝合金结构件，焊缝总长度超过500 km.

　　三、铝合金搅拌摩擦焊的发展趋势

　　在中国，北京航空制造工程研究所和英国TWI的搅拌试探焊技术合作中心――中国搅拌摩擦焊中心在搅拌摩擦焊的基础方法研究，材料应用研究、开发，搅拌摩擦焊设备的设计、制造和销售等方面，都取得很大的进展。

　　（1）目前，中心正在针对搅拌摩擦焊在航天火箭筒体制造，航空飞机框架、蒙皮和结构间的搅拌摩擦焊制造，船舶轻合金制造以及高速列车的铝合金型材的快速制造等方面正在展开全面的研究和工程攻关。另外，在承揽国防科研和总装课题的同时，还加强了和企业、大学的横向联合及技术合作。

　　（2）在搅拌摩擦焊设备的制造方面已经设计出3大类6类种形式的搅拌摩擦焊设备，并且在2003年3月为哈尔滨工业大学和华东船舶工业学院制造交付了2台专业化的搅拌摩擦焊设备。

　　（3）在工程应用方面，铝合金搅拌摩擦焊将在输变电、高速列车、新一代战斗机及新型运载火箭等方面首先得到应用。

　　四、结　语

　　搅拌摩擦焊作为一种新型的焊接技术将对铝合金等轻合金材料的连接制造产生革命性的影响，基于这种连接技术在焊接方法的突破，预计搅拌摩擦焊技术将对飞机、火箭、高速列车、导弹快艇、全铝合金战车等军、民品的设计和制造基线产生根本上的变革。

FESTBS 发表于 2011-2-25 17:59

主要是原来的期刊，不能直接复制，复制出来全是乱码，光那些数字字母，我就改了老半天，悲催。

FESTBS 发表于 2011-2-25 17:59

主要是原来的期刊，不能直接复制，复制出来全是乱码，光那些数字字母，我就改了老半天，悲催。

godmist 发表于 25/2/2011 18:04


    版主发重了，举报之

haozhibof1 发表于 2011-2-25 18:33


    郁闷了

大开眼界，　用最简单的原理解决最复杂的问题{:3_76:}　这方面国内现在是什么水平？

好像是很适合异种材料焊接, 十几年前看过汉斯的演示.

中国在这领域是空白

看不懂呀看不懂~~

godmist 发表于 2011-2-25 19:15


    Linear friction welding.

土星估计现在的发动机生产很多组件都用这个技术了。

JSTCVW09CD 发表于 2011-2-25 20:29


    摩擦焊的现象是苏联人最早发现的

三一 发表于 2011-2-25 19:51


    中国在摩擦焊方面没有那么落后，大家要有信心

三一 发表于 25/2/2011 19:51


    太小看自己不合适，三一都能迅速上窜

godmist 发表于 2011-2-25 21:03


    80年代乌发发动机开始用的ECM工艺也很牛。（electrochemical machining)

(937.33 KB, 下载次数: 7)2011-2-25 21:36 上传点击文件名下载附件

1.电化学加工的概述
中国在20世纪50年代就开始应用电解加工方法对炮膛进行加工，现已广泛应用于航空发动机的叶片，筒形零件、花键孔、内齿轮、模具、阀片等异形零件的加工。近年来出现的重复加工精度较高的一些电解液以及混气电解加工工艺,大大提高了电解加工的成型精度,简化了工具阴极的设计，促进了电解加工工艺的进一步发展。利用电化学反应对金属材料进行加工的方法。与机械加工相比，电化学加工不受材料硬度、韧性的限制，已广泛用于工业生产中。常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。电化学加工的基本原理是用两片金属作为电电极，通电并浸入电解溶液中，形成通路。导线和溶液中均有电流通过。但是金属导线和电解溶液是两类性质不同的导体，前者是靠自由电子在外电场大的作用下沿一定方向移动导电的：后者是靠溶液中正、负离子移动而导电的，是离子导体。当上述两类导体形成通路时，在金属片和溶液的界面上产生交换电子的反应，机电化学反应。
2.电化学加工的特点
电化学反映具有很高的反应速度，反应速率远远高于其他的制造工艺,其电流密度达到10～500安/厘米；两电极的距离很小，约为0.1～1毫米，且阴极对阳极被加工工件作相对运动；电解液在电极间隙高速通过,具有高液压、高流速，带走反应中产生的大量金属溶解产物和气体以及热量。其流体动力学状态至为复杂。 电解加工工艺与一般的机制工艺相比较，具有以下特点： 能同时进行三维的加工，一次加工出形状复杂的型面、型腔、异形孔；由于加工中工件与刀具（阴极）不接触,不会产生切削力和切削热,不生成毛刺；与材料的机械性能(如硬度、韧性、强度)无关，因此可加工一般机制工艺难以加工的高硬度、高韧性、高强度材料，如硬质合金、淬火钢、耐热合金、钛合金，但与材料的电化学性质、化学性质、金相组织密切有关。
3.电化学加工设备
简史：1958年美国阿诺卡特公司首先研制出世界第一台电解加工机床，用于叶片加工。此后，日本和西方各国相继研究和生产了多种电解加工机床，使这一工艺得到日益广泛的应用。中国电解加工工艺始于60年代初，首先用于航空工业中加工叶片，兵器工业加工大炮膛线，后来推广到其他民用工业，如汽车、拖拉机制造业加工锻模，汽轮机制造业加工整体叶轮，还用于花键、异形孔的加工。工件和阴极分别接在直流电源的正负极。电解液由液泵经管路高速通过工件和阴极之间狭小的间隙。通电后工件发生电化学阳极溶解，当阳极均匀进给时，工件就可按照阴极的形状不断溶解，形成和阴极相反的型面和型腔。由此可见，电解加工的工艺设备包括三部分：电解加工机床、直流电源、电解液系统。对于电解加工机床的基本要求是进给速度均匀稳定、足够的刚性和必要的抗蚀性、排气措施。对于直流电源的要求是：高的稳压精度和迅速、可靠的短路保护装置。这是因为电解加工时电流很大，电极间隙小，为了保证加工精度和避免烧损短路，应该重视上述两项指标。对于电解液系统则要求供液稳定，并具有处理电解产物的能力。  
以电化学去毛刺加工为例介绍。电化学去毛刺设备，属于利用电化学原理去除工件多余金属的电化学加工设备，配备不同的电极夹具可去除气动、液动阀、泵体、转子、齿轮及零件内部交叉孔、窄缝、窄槽等整个金属机械零件因金属切削加工而产生的毛刺，并将去毛刺棱边光整、精修加工为光滑圆弧，也可用于油泵、油嘴等零件盛油槽及直槽的成型加工以及轴类内腔的扩孔与抛光等。更可用于热处理后大批量精加工，使用非线性电解液对设备和人身无害。毛刺是金属切削加工的必然产物，难以完全避免。毛刺的存在，不仅影响产品的外观，而且影响产品的装配、使用性能和寿命。随着高科技的发展、产品性能的提高，对产品质量的要求越来越严格，去除机械零件的毛刺就愈加重要。属材料向高强、高硬、高韧方向的发展，机械产品中复杂整体构件日益增多，去毛刺的难度也随之增大，传统的手工去毛刺作业很难满足上述发展对去毛刺的要求，各种机械化、自动化去毛刺新技术、新工艺应运而生。电化学去毛刺是一种先进的去毛刺技术，是电化学加工（电解加工）技术中发展较快、应用较广的一项新工艺。作为电化学加工一种特殊的应用形式，它对加工工件无机械作用力，容易实现自动化或半自动化，适合去除高硬度、高韧性金属零件的毛刺，可以在工件的特定部位进行限定加工。电化学去毛刺设备己有系列化产品，在汽车发动机、通用工程机械、航空航天、气动液压等众多行业得到广泛应用，是电化学加工机床中生产批量较大，应用领域较广的重要装备。
4.电化学加工技术
1) 微细电化学加工技术。
微细加工在许多工业领域中有着重要而广阔的应用前景，是当今最为活跃的研究领域之一．微细加工技术源于半导体集成电路制造工艺，但发展至今其内涵已经大大拓宽，不局限于IC工艺中的硅片刻蚀技术，LIGA、LIGA—LIKE、微细电加工、微细束流加工及微细切削等多种加工技术已经成为微细加工技术中的重要组成部分。南京航夸航天大学机电学院的朱 荻，王明环，明平美，张朝阳开展了微细电化学加工技术的试验研究工作，内容包括微细电铸和微细电解加工．讨论了微细电化学加工的工艺特点和主要技术步骤．针对若干典型微结构，提出了相应的微细电化学加工方法和技术方案。
朱荻等研究人员从微细电铸和微细电解加工两个方面研究了微细电化学加工技术。首先是微细电铸。电铸是LIGA技术中一个重要的不可替代的组成部分．朱荻等几位专家采取与LIGA技术类似的过程，进行了微小零件制造的研究．主要工艺步骤包括采用不锈钢片作为基底材料，在其上均匀涂覆感光胶，然后进行曝光和蚀刻等步骤，在金属基底上形成带有特定图案的感光胶层．将带有图案胶层的金属模版放人电铸槽内进行电沉积，金属离子在模版上衬底材料裸露处沉积，直至将其填满；然后将金属沉积物和感光胶层分离，得到的金属结构就是所需的微细零件．采用该方法制备的微型铜齿轮．在微细电铸过程中，同时采用了高频脉冲电流和高速冲液的方法，使电沉积在电化学极化度较高的情况下进行，从而细化了晶粒，获得了致密的金属沉积层．另外，还试验了压力正负交变等措施，利用较强的压力扰动，及时排除阴极上的吸附气泡，消除了阴极吸附气泡造成的针孑L和麻点等问题．采取了低应力工作液，并对过程参数进行优化，控制了沉积应力，避免了变形．在微细电解加工方面。在脉冲电解加工的基础上，采取工具往复运动方式，在加工周期中，先施加一个对刀电压，工具电极进给至工件阳极，进行零位对刀；然后工具电极回退，使间隙至所需要的数值，施加相对较高的加工电压进行加工；加工后切断加工电压，工具电极回退到较大间隙，进行充分的电解液冲刷以排出加工产物．同时采用超短脉宽脉冲电流，以提高加工的定域性，利于微细加工．并将超短脉冲电流、低浓度电解液及加工间隙的实时检测和调整等技术结合，实现微米级精度的加工．
2）电化学去毛刺
电化学去毛刺是一种先进的去毛刺技术，是电化学加工技术中发展较快、应用较广的一项新工艺。作为电化学加工一种特殊的应用形式，它对加工工件无机械作用力，容易实现自动化或半自动化，适合去除高硬度、高韧性金属零件的毛刺，可以在工件的特定部位进行限定加工。对于手工难以处理、可达性差的复杂内腔部位，尤其是交叉孔相贯线的毛刺，利用电化学去毛刺有着明显的优势。电化学去毛刺对加工棱边可取得较高的边缘均一性和良好的表面质量，具有去除毛刺效果好、安全可靠、高效等优点，一般情况和传统工艺相比，效率可提高10倍以上。所以为了获得高质量的齿轮，应用电化学光整加工工艺对齿轮齿面进行光整加工去除毛刺的基础研究,对于提高我国机械制造业在国际上的竞争力,促进我国经济的发展,有着重要的意义。
零件与直流电源的正极相连,称为阳极,而由黄铜制作的管状工具与电源负极相连,称为阴极,其外表面涂绝缘层, 两极之间保持一定的间隙让循环的电解液从间隙中通过. 当阳极和阴极浸入溶液并通入直流电后,在直流电场作用下,随着阳极的溶解,在工件表面上形成一层电阻较大而电导率较小的粘性液膜,亦称钝化膜, 覆盖在工件表面的低凹处,使该处的工件表面不受或少受电化学溶解腐蚀,而锐边毛刺部位由于突出在工件表面,受电场、温度场及流场作用的影响,加速了离子的扩散与迁移过程,此处难以形成钝化膜,且突出的毛刺部位的电流密度很大,毛刺很快被溶解,迅速形成圆角, 调整加工时间可控制圆角 R 小于四分之一。　
作者根据齿轮光整加工的国内外现状，结合大连理工大学多年来在非传统光整加工方面的研究基础，将脉冲电化学光整加工技术应用于齿轮齿面的光整加工中，来改善齿轮表面质量，提高其使用性能及寿命指标。作者从脉冲电化学光整加工机理出发，研究和探讨了加工间隙、电流密度、电解液成份、脉冲参数(脉冲频率、脉冲宽度及占空比等)等工艺参数对脉冲电化学光整加工过程所产生的影响，得到了相关参数对零件加工精度及表面质量的影响规律。 研究齿轮的脉冲电化学光整加工技术。结合脉冲电化学光整加工工艺特性及齿轮生产中的特点，设计了多种齿轮脉冲电化学光整加工方案，并选择齿轮式阴极展成法作为最终试验方案；建立了齿轮式阴极展成法齿轮脉冲电化学光整加工间隙变化规律模型，实验研究了齿轮脉冲电化学光整加工过程。研究和应用脉冲电化学齿轮光整加工技术，必须有高频、窄脉冲、大功率脉冲电源作为保证条件。研究人员还根据现代电力电子技术发展状况，研制出了一种基于新型高频开关器件(IGBT)的高频大功率脉冲电源，电源的频率最高可达20KHz，电源的频率与占空比分别独立可调，具有数字控制与调节功能，电源的结构简单、性能稳定可靠，符合研究脉冲电化学齿轮光整加工技术应用条件。 研究齿轮脉冲电化学光整加工过程中电极间相对滑动速度的变化规律。在此基础上，提出了变角速度控制齿轮脉冲电化学光整加工技术方案，设计了基于单片机控制的齿轮脉冲电化学光整加工系统，为进一步提高齿轮加工精度及解决有关修形问题创造了条件。
3）.其他电化学加工技术
电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极，两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有选择性的阳极溶解，从而达到工件表面光亮度增大的效果。电解抛光比机械抛光效率高，精度高，且不受材料的硬度和韧性的影响，有逐渐取代机械抛光的趋势。电解抛光的基本原理与电解加工相同，但电解抛光的阴极是固定的,极间距离大,去除金属量少。电解抛光时，要控制适当的电流密度。电流密度过小时金属表面会产生腐蚀现象，且生产效率低；当电流密度过大时，会发生氢氧根离子或含氧的阴离子的放电现象，且有气态氧析出，从而降低了电流效率。
电镀是用电解的方法将金属沉积于导体(如金属)或非导体(如塑料、陶瓷、玻璃钢等)表面，从而提高其耐磨性,增加其导电性,并使其具有防腐蚀和装饰功能。对于非导体制品的表面，需经过适当地处理，使其形成导电层后,才能进行电镀。电镀时,将被镀的制品接在阴极上，要镀的金属接在阳极上。电解液是用含有与阳极金属相同离子的溶液。通电后，阳极逐渐溶解成金属正离子，溶液中有相等数目的金属离子在阴极上获得电子随即在被镀制品的表面上析出，形成金属镀层。例如在铜板上镀镍，以含硫酸镍的水溶液作电镀液。通电后，阳极上的镍逐渐溶解成正离子，而在阴极的铜板表面上不断有镍析出。
电刻蚀又称电解刻蚀。应用电化学阳极溶解的原理在金属表面蚀刻出所需的图形或文字。其基本加工原理与电解加工相同。由于电刻蚀所去除的金属量较少，因而无需用高速流动的电解液来冲走由工件上溶解出的产物。加工时,阴极固定不动。

godmist 发表于 2011-2-25 21:36
电火花线切割大路货啊，很久很久以前开模的小作坊就普及了

回复 33# haoku


    恩恩对，尤其是在模具上

回复 33# haoku


    恩恩对，尤其是在模具上

高级工艺啊  摩擦 激光  没听说过

第一次听说，受教了。～

文科生听过，但是第一次见图啦，谢谢

这个技术似乎在高速列车上已经应用了，焊铝件好用。

http://www.gkcity.com/n-i-8714-c-Case.htm

搅拌磨擦焊接的应用

2006-12-04   来源：中国自动化网   浏览：103 [推荐朋友] [打印本稿] [字体：大  小] 一、概述
    1991年英国焊接研究所（TWI）发明了搅拌磨擦焊（FSW），从此以后，基于这种固相连接技术明显优越性，例如：优良接头力学生能，不需要填充焊接材料，没有焊接烟法和飞溅，很少焊前准备和焊接变形等，世界范围内国际合和中开展了大量研究和开发工作。另外，搅拌磨擦焊铝合金材料都能焊接，如应用于航空、航天领域2000系列、5000系列和7000系列高强铝合金，也可以利用这种先进焊接方法到高质量连接。英国焊接研究所Dave NICHOLAS订为，搅拌磨擦焊工艺是自激光焊接问世以来最引人注目焊接方法，它出现将使铝合金等有色金属连接技术发生革命性进步。
    2002年4月，北京航空制造工程研究所与英国焊接研究所（TWI）搅拌磨擦焊专利技术正式签约，取了搅拌磨擦焊专利技术独占性二级许可授予权，为中国市场开启了搅拌磨擦焊技术研究、开发以及大规模工业化应用之门。
二、铝合金搅拌磨擦焊应用现状
    搅拌磨擦焊技术拥有诸多独特优点，轻合金材料（如铝、铜、镁、锌等）连接焊接方法、力学性能和生产效率上具有其他焊接方法不可比拟优越性。搅拌磨擦焊是一种固相连接方法，焊缝接头具有优良力学性能和小焊接变形，焊接过程中不需要添加保护气和焊丝，没有熔化、烟尘、飞溅及弧光，是一种环保型新型连接技术。实际情况也确如此，FSW技术问世后短短几年内，焊接机理、适用材料、焊接设备以及工程化应用方面均取了很大进展。搅拌磨擦焊技术最初主要用于解决铝合金、镁合金及锌合金等材料焊接。搅拌磨擦焊工艺特点和应用等，英国焊接研究所进行了较多研究，1993年、1995年申请了世界范围内专利保护。目前，该所主与航空、航天、船舶、高速列车及汽车等焊接设备制造厂和国际性大公司联合，以团体赞助或合作形式（TWIGSP项目）研究、开发搅拌磨擦焊技术，不断扩大其应用范围。
    目前由工业企业赞助研究项目包括：大厚度铝合金搅拌磨擦焊、钢搅拌磨擦焊、钛合金搅拌磨擦焊、汽车轻型构件搅拌磨擦焊等。美国爱迪生焊接研究所（EWI）与TWI密切协作，也进行FSW工艺研究。美国洛克希德。马丁航空航天公司、马歇乐航天飞行中心、美国海军研究年、Dartmuth大学、德国Stuttgart大学、澳大利亚Adelaide大学及澳大利亚焊接研究所等都有从不同角度对搅拌磨擦焊进行了专门研究。
1.铝合金搅拌磨擦焊航空航天领域中应用
    搅拌磨擦焊研究进一步走向深入，搅拌磨擦焊设备也逐渐从试验室走向商用。TWI应用此技术为波音公司生产了3个2000系列铝合金航天飞机燃料箱；美国洛克希德。马丁公司、波音-麦道公司、洛克韦乐集团、爱迪生焊接研究所等多家机构目前正致力于搅拌磨擦焊接研究、应用评估和开发。航空航天领域适于用FSW技术焊接结构包括：军用或民用飞机蒙皮、航天器中低温燃料箱，航空器油箱、军用机副油箱、军用或科技探测火箭等；美国洛克希德。马丁航空航天公司用该技术焊接了航天飞机外部储存液态氧低温容器；马歇乐航天飞行中心，也已用该技术焊接了大型圆筒形容器。
    Boeing公司投资几百万美元，制造了用于Delta运载火箭大型低温燃料容器大型专用搅拌磨擦焊机，BAE空中客车公司正对FSW技术进行方法、性能和可行性验证，目是用来生产中型和大型商用客机，所采用搅拌磨擦焊机由处合利伐克斯GRAWFORD-SWIFT公司制造，据说是欧洲功率最大焊机。美国ECLIPSE（月蚀）航空公司将利用FSW来制造一架10.86m长、翼展11.88m中型飞机，图1就是美国ECLIPSE公司耗资3亿美元研制成功E500型新型节能小型喷气高务飞机。公司估计，采用FSW可以将机身壁板上加强肋、框架装配时间减少80%，使飞机成本降低为83.7万美元。此飞机主要结构件、蒙皮等全部采用国际上最新连接技术——搅拌磨擦焊技术制造，客机机身基本上全部利用搅拌磨擦焊制造，其中包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机板以及结构件装配等。
    搅拌磨擦焊应用主要用来提高生产效率和降低制造成本，会对航空结构件搅拌磨擦焊工艺是由TWI与美国ALCOA公司联合进行试验开发，然后应用于ECLIPSE500型飞机结构件焊接。公司2000年9月了飞机安全委员会初步设计评估和认证，2001年6月确定搅拌磨擦焊飞机制造中可行性，2001年开始制造搅拌磨擦焊飞机结构件，2002年6月首飞，并6月29日~7月1日向公众展示了这种新型飞机目前已经有上百家客户争相订购这种新型谦价、切能商务飞机。
2.铝合金搅拌摩擦焊船舶制造领域中应用
    目前，基于搅拌摩擦焊焊接方法、力学性能、制造成本以及环境等方面巨大优越性和潜工业应用前景，船舶制造领域里，搅拌摩擦焊到了深入细致研究和开发。船舶制造要求速度增加，要求单位价格载荷性能提高，舰艇制造要尽可能铝合金材料来降低船舶重量。但铝合金材料传统连接方法为铆钉连接和弧焊连接，铆接增加了制造时间、人力和物料使用量，而铝合金熔焊时容易产生变形、缺陷及烟尘等，也限制了弧焊铝合金构件上使用，搅拌摩擦焊技术发展，用搅拌摩擦焊来实现高集成度预成型模块化制造来代替传统船舶来板-加强件结构制造，是船舶制造技术发展必然和革命性进步。
    搅拌摩擦焊船舶轻合金预成形结构件上应用，外观、重量、性能、成本以及制造时间上具有明显优越性，可以用于船舶轻合金结构件制造，还可以用于现场装配，为现代船舶制造提供了新连接方法通知搅拌摩擦焊代替熔焊实现轻合金结构件制造，是现代焊接技术发展又一次飞跃。
    FSW技术船舶制造、海洋工业和宇航工业中有广泛应用前景，适于用FSW技术焊接结构包括：甲板、壁板、隔板等板材拼焊、铝挤压件焊接、船体和加强件焊接、直升机降落平台焊接等。目前已用该技术焊接快艇中上长为20m铝合金结构件，焊缝总长度超过500Km。
三、铝合金搅拌摩擦焊发展趋势
    中国，北京航空制造工程研究所和英国TWI搅拌试探焊技术合作中心——中国搅拌摩擦焊中心搅拌摩擦焊基础方法研究，材料应用研究、开发，搅拌摩擦焊设备设计、制造和销售等方面，都取很大进展。
   （1）目前，中心正针对搅拌摩擦焊航天火箭筒体制造，航空飞机框架、蒙皮和结构间搅拌摩擦焊制造，船舶轻合金制造以及高速列车铝合金型材快速制造等方面正展开全面研究和工程攻关。另外，承揽国防科研和总装课题同时，还加强了和企业、大学横向联合及技术合作。
   （2）搅拌摩擦焊设备制造方面已经设计出三大类6类种形式搅拌摩擦焊设备，2003年3月为哈尔滨工业大学和华东船舶工业学院制造交付了两台专业化搅拌摩擦焊设备（图2为中国搅拌摩擦焊中心设计制造中国首台专业化搅拌摩擦焊设备）。
   （3）工程应用方面，铝合金搅拌摩擦焊将输变电、高速列车、新一代战斗机及新型运载火箭等方面首先到应用。
四、结语
    搅拌摩擦焊作为一种新型焊接技术将对铝合金等轻合金材料连接制造产生革命性影响，基于这种连接技术焊接方法突破，预计搅拌摩擦焊技术将对飞机、火箭、高速列车、导弹快艇、全铝合金战车等军、民品设计和制造基线产生根本上变革。

如果能取代蒙皮+结构框架这种传统飞机结构，还真是革命性的技术！

搅拌磨擦焊研究进一步走向深入，搅拌磨擦焊设备也逐渐从试验室走向商用。TWI应用此技术为波音公司生产了3个2000系列铝合金航天飞机燃料箱；美国洛克希德。马丁公司、波音-麦道公司、洛克韦乐集团、爱迪生焊接研究所等多家机构目前正致力于搅拌磨擦焊接研究、应用评估和开发。航空航天领域适于用FSW技术焊接结构包括：军用或民用飞机蒙皮、航天器中低温燃料箱，航空器油箱、军用机副油箱、军用或科技探测火箭等；美国洛克希德。马丁航空航天公司用该技术焊接了航天飞机外部储存液态氧低温容器；马歇乐航天飞行中心，也已用该技术焊接了大型圆筒形容器。
    Boeing公司投资几百万美元，制造了用于Delta运载火箭大型低温燃料容器大型专用搅拌磨擦焊机，BAE空中客车公司正对FSW技术进行方法、性能和可行性验证，目是用来生产中型和大型商用客机，所采用搅拌磨擦焊机由处合利伐克斯GRAWFORD-SWIFT公司制造，据说是欧洲功率最大焊机。美国ECLIPSE（月蚀）航空公司将利用FSW来制造一架10.86m长、翼展11.88m中型飞机，图1就是美国ECLIPSE公司耗资3亿美元研制成功E500型新型节能小型喷气高务飞机。公司估计，采用FSW可以将机身壁板上加强肋、框架装配时间减少80%，使飞机成本降低为83.7万美元。此飞机主要结构件、蒙皮等全部采用国际上最新连接技术——搅拌磨擦焊技术制造，客机机身基本上全部利用搅拌磨擦焊制造，其中包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机板以及结构件装配等。

如果能取代蒙皮+结构框架这种传统飞机结构，还真是革命性的技术！

搅拌磨擦焊研究进一步走向深入，搅拌磨擦焊设备也逐渐从试验室走向商用。TWI应用此技术为波音公司生产了3个2000系列铝合金航天飞机燃料箱；美国洛克希德。马丁公司、波音-麦道公司、洛克韦乐集团、爱迪生焊接研究所等多家机构目前正致力于搅拌磨擦焊接研究、应用评估和开发。航空航天领域适于用FSW技术焊接结构包括：军用或民用飞机蒙皮、航天器中低温燃料箱，航空器油箱、军用机副油箱、军用或科技探测火箭等；美国洛克希德。马丁航空航天公司用该技术焊接了航天飞机外部储存液态氧低温容器；马歇乐航天飞行中心，也已用该技术焊接了大型圆筒形容器。
    Boeing公司投资几百万美元，制造了用于Delta运载火箭大型低温燃料容器大型专用搅拌磨擦焊机，BAE空中客车公司正对FSW技术进行方法、性能和可行性验证，目是用来生产中型和大型商用客机，所采用搅拌磨擦焊机由处合利伐克斯GRAWFORD-SWIFT公司制造，据说是欧洲功率最大焊机。美国ECLIPSE（月蚀）航空公司将利用FSW来制造一架10.86m长、翼展11.88m中型飞机，图1就是美国ECLIPSE公司耗资3亿美元研制成功E500型新型节能小型喷气高务飞机。公司估计，采用FSW可以将机身壁板上加强肋、框架装配时间减少80%，使飞机成本降低为83.7万美元。此飞机主要结构件、蒙皮等全部采用国际上最新连接技术——搅拌磨擦焊技术制造，客机机身基本上全部利用搅拌磨擦焊制造，其中包括飞机蒙皮、翼肋、弦状支撑、飞机板以及结构件装配等。