搅拌摩擦焊技术应用现状和发展趋势

摩擦搅拌接合技术在铁道车辆制造中应用的现状探究【摘要】：本文探究了摩擦搅拌接合技术在铁道车辆制造中的应用现状。

摩擦搅拌接合技术以其高效、无焊缝、无变形等特点，在铁道车辆制造中实现了轻量化、结构强度提升和能耗降低的目标。

本文对摩擦搅拌技术进行了介绍，阐述了铁道车辆制造中的传统焊接技术的问题，对摩擦搅拌接合技术在铁道车辆制造中的应用进行了探讨，希望通过研究可以进一步优化工艺参数、拓展应用范围，加强与其他连接技术的结合，推动铁道车辆制造技术的发展。

【关键词】：铁道车辆；摩擦搅拌；接合技术1、摩擦搅拌接合技术概述1.1定义和原理摩擦搅拌接合技术是一种固态连接技术，通过施加摩擦热和机械搅拌力实现金属材料的连接。

在该技术中，两个相互接触的材料表面通过高速旋转工具的摩擦热和机械搅拌力的作用下，发生塑性变形并形成连接界面。

由于摩擦热的作用，材料表面局部加热并变软，搅拌力将材料混合在一起形成连接，图1为摩擦搅拌结合技术。

图1摩擦搅拌结合技术图1.2发展历程摩擦搅拌接合技术最早于1991年由日本的TWI公司提出，并在航空航天领域得到了广泛应用。

随后，该技术逐渐在其他领域得到推广，包括铁道车辆制造。

经过多年的发展和研究，摩擦搅拌接合技术不断优化和完善，成为一种重要的连接技术。

1.3工艺参数和设备摩擦搅拌接合技术的工艺参数包括转速、下压力、搅拌头形状等。

这些参数的选择对连接质量和效率具有重要影响，需要根据具体材料和应用进行优化。

相关设备包括摩擦搅拌接合机床、搅拌头和控制系统等，如图2所示。

图2.摩擦搅拌控制系统2、铁道车辆制造中的传统焊接技术传统焊接技术在铁道车辆制造中一直扮演着重要的角色。

电弧焊接是最常用的焊接技术之一。

它通过在焊接区域产生高温电弧，使金属材料熔化并形成连接。

气体保护焊接是通过在焊接区域提供保护气体来防止氧气和其他杂质的进入，从而减少氧化和污染。

点焊和螺柱焊接主要应用于连接薄板和轻量化结构。

点焊使用电流在焊接接触点产生局部高温，将金属熔化并形成连接。

科技与创新┃Science and Technology &Innovation·102·2023年第13期文章编号：2095-6835（2023）13-0102-03铝合金搅拌摩擦焊发展现状吕舒婷，吴盟，周贺，张建龙，李强，王洪娟，靳向涛，张晗（首都航天机械有限公司，北京100071）摘要：焊接技术不断地在发展，搅拌摩擦焊由于有着被焊接件焊缝力学性能好、成本低、效率高、绿色无污染等优点，被国内外厂商广泛应用。

此外关于搅拌摩擦焊的学术讨论与研究也十分热门，具有很大的研究价值。

介绍了铝合金以及搅拌摩擦焊的应用背景和工作原理，之后对铝合金搅拌摩擦焊技术以及搅拌摩擦焊设备的发展研究现状进行了阐述，最后对铝合金搅拌摩擦焊的发展前景进行了分析与展望。

关键词：铝合金焊接；搅拌摩擦焊；焊接技术；焊接工艺中图分类号：TG453.9文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.13.029近年来，焊接工艺不断进步和发展，现如今各类焊接技术层出不穷，搅拌摩擦焊、摩擦叠焊、电子束焊接、激光焊接、复合焊接等各种各样的焊接技术相继出现，极大地增强了不同工况下对不同材料的焊接能力。

搅拌式摩擦焊是1991年由英国焊接研究所（TWI ）发明的固态焊接新技术[1]。

目前已经走过了30多年的历程。

该焊接方法主要运用在处理高强度铝合金材料焊缝中的一些问题，也因此在航空飞行器领域中应用广泛。

目前，人们对搅拌摩擦焊的研发热情仍然非常高涨。

统计资料表明，中国已成为了当今世界上对该项技术研发投入资金最多的大国[2]，这也就表明了搅拌摩擦焊在中国正在飞速地发展，并且对其深入开展科研工作意义重大。

搅拌摩擦焊设备如图1所示。

图1搅拌摩擦焊设备铝合金是将铝单质金属作为整体合金制造的基体材料，并在加工时从基体材料中加入一定量其他所需要的金属或非金属元素所制成的合金。

铝合金材料如图2所示。

铝合金材料具有强度密度比高、密度低、可浇注性好、对电子的导通性好、抗外界环境腐蚀能力强、焊接性能优异等特点，在航空航天领域被广泛应用。

铝-钢异种金属搅拌摩擦焊研究现状及展望随着现代工业的不断发展，钢、铝等金属材料越来越广泛地应用于航空航天、汽车、轮船、火车等领域，因此如何实现这些材料的高效连接成为了一个研究热点。

传统的焊接技术，如电弧焊、气体保护焊等，存在着成本高、工艺复杂、易污染等缺点。

而摩擦焊因其无污染、低成本、高效率等优点，受到了广泛关注。

然而，由于钢和铝之间存在严重的材料差异，铝-钢异种金属摩擦焊变得极具挑战性。

目前，针对铝-钢异种金属摩擦焊问题，研究者结合实验和模型仿真等手段进行了广泛的研究。

研究成果主要涉及以下几个方面：（1）难点问题：铝和钢两种材料在摩擦焊接过程中存在的差异性使得焊接过程非常困难，如界面反应、扭转瞬间的热变形、金属蒸发等问题都需要克服。

而传统的工艺参数无法适用于铝-钢异种金属摩擦焊的情况，因此需要针对性的工艺参数优化。

（2）优化工艺方法：研究者发现，在铝-钢异种金属搅拌摩擦焊中，采用混合力和无负荷起始工艺是一种优化的焊接方法。

混合力可以增加初始焊接质量，无负荷起始可以减小焊接过程中的不均匀性。

（3）材料界面特性：从焊缝的微观结构、硬度分布和断口形貌等方面研究铝和钢之间的界面特性，可以更深入地理解铝-钢异种金属摩擦焊的本质。

（4）金属熔深分析：采用热仿真实验和有限元模拟等手段，对铝-钢异种金属焊接时的金属熔深进行分析，可以为优化焊接工艺提供指导。

未来展望：（1）工艺参数寻优：针对铝-钢异种金属焊接，在工艺参数寻优方面还有待进一步探索，如利用人工智能等技术快速优化焊接参数。

（2）界面反应机理研究：界面反应是阻碍铝-钢异种金属焊接的重要因素，未来需要在深入研究其机理的基础上，开发新的界面调节材料和工艺方法。

（3）高强度焊接研究：针对铝-钢异种金属的高强度焊接需求，需要研究更高效、更稳定的工艺及材料组合。

总之，铝-钢异种金属搅拌摩擦焊是目前一个富有挑战的问题，但其优越性是显而易见的。

在未来的研究中，应不断深入探索其机理，提高其焊接强度、耐久性和适用范围，从而更好地实现铝-钢异种金属的高效连接。

轉猱专题综述国内搅拌摩擦焊技术在输变电领域的应用现状及发展前景乔亚霞1,彭杏娜"，张鹏飞1,丛相州"(!中国电力科学研究院有限公司，北京100055; 2.北京国电富通科技发展有限责任公司，北京102401)摘要：介绍了电力系统输变电领域常用的铝合金材料及其焊接结构件，输变电侧焊接结构常采用耐腐蚀性 能较好的5系Al-Mg铝合金及导电性能较好的6系Al-Mg-S铝合金。

重点分析了搅拌摩擦焊技术在铝合金水冷 板散热器、气体绝缘输电线路(G I L)、气体绝缘金属封闭开关设备（G I S)、通电导体等焊接结构件的应用现状，并对 搅拌摩擦焊技术在电力行业的应用进行了展望。

指出了搅拌摩擦焊技术在电力行业应用中展现出巨大的潜力，但 是目前的应用仍处于初级阶段，合考虑设备电特性，以及对搅拌摩擦焊的 性能及接头性能进行 细的。

关键词：搅拌摩擦焊；输变电；铝合金；气体绝缘输电线路；气体绝缘金属封闭开关设备中图分类号：TG47〇前言搅拌摩擦焊（Friction S0Welding，FSW)是英国焊 接 所于1991年发明的一种先进的固相焊接技术，一系 的优势。

搅拌摩擦焊发明初期，主要是针对 1.2 ~ 12. 5 m m的铝合金板材进行 、应用开发。

技术的发展，其 应用 于 的铝合金以及铜、等其 种以及金属 的连接[1<4]。

铝合金的搅拌摩擦焊 20 年的发展和应用，现 进人大 的工业化应用阶段，尤其在航、通、业、等领域，但技术在电力行业的应用还处于初级阶段。

2014年搅拌摩擦焊 技术 ，其在 用领域应用 开现 的[5-6]。

电力系统中输变电侧 大量铝合金材料。

铝合金壳体在气体绝缘金属封闭开关设备（GIS)中占有重 ，尤其在高电压等级的GIS中。

目前，用于铝壳体焊接的 TIG焊和MIG焊[7]。

矣，铝合金由于其 性能 、线 系数大、导热收稿日期"2018 -06-28基金项目：特高压GIL长管道焊接与接头完整性评价技术研究（JZB112 01801751)doi： 10.12073/j.hj.20180628001性强、熔焊 气孔、夹渣等缺陷，且焊焊接变形大&84]。

国内外摩擦焊接技术发展现状与趋势摩擦焊接工艺为固态焊接，焊缝热影响区相对较、窄，晶粒细小，焊缝质量较易控制，制造成本相对较低。

半轴以焊代锻，以摩擦焊代替CO2气体保护焊，可降低成本。

传动轴、万向节叉等零件均为CO2气体保护焊，生产效率相对较低，若采用摩擦焊工艺，无需填充任何辅助材料，并有利于作业环境的改善，减少污染。

据不完全统计，美国、德国、日本等工业发达国家的一些著名汽车制造公司，已有百余种汽车零部件采用了摩擦焊技术。

在国内，中国重汽已实现铸钢桥壳和轴头的摩擦焊接。

摩擦焊技术在国内推广应用，势在必行。

今后5～10年要加大力度开发一些新的摩擦焊方法(相位摩擦焊、线性摩擦焊、径向摩擦焊和搅拌摩擦焊)，逐步完善并扩大其应用范围。

近年来，为了适应新材料与新结构的应用，国内外在摩擦焊接及相关技术方面取得了重要进展，其中以线性摩擦焊(LinearFriction Welding)、摩擦堆焊(Consumable RodFrictionsurfacing)、搅拌摩擦焊(FrictionStir Welding)、摩擦塞焊(Friction Plug Welding)等被称为是“科学摩擦(Science Friction)的先进摩擦焊接技术最具代表性。

这些新颖的摩擦焊接技术不仅拓展了摩擦焊的应用范围，而且提高了焊接部件的整体性能和可靠性，使那些难焊或不能焊的材料也能获得高质量的焊缝。

研究先进摩擦焊接技术具有重大的理论意义和工程应用价值。

搅拌摩擦焊是英国焊接研究所TWI(The WeldingInstitute)于1991年开发的专利焊接技术。

与常规摩擦焊一样，搅拌摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接热源。

不同之处在于，搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体形状的焊头伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。

搅拌摩擦焊是针对焊接性较差的铝合金开发的一种新型固相焊接工艺，特别适合板材的焊接，近年来引起国内外的重视，该技术的焊接质量好，生产率高，板材不用开坡口，可一次焊成，已成功地应用于铝、铜等合金板材的焊接。

搅拌摩擦焊技术研究与应用搅拌摩擦焊技术研究与应用陈湘陵谢振中课题：湖南省科技厅自然科学课题，课题编号：2011CK3056。

本文性连接的目的。

该技术是以固相连接工艺实现的焊接技术。

2.搅拌摩擦焊技术优点与传统焊接方法相比，搅拌摩擦焊技术具有以下几个优点。

一是焊前不需进行复杂的准备，被焊材料不熔化，焊接接头性能优良，固相连接接头强度高，可实现全方位焊接；二是焊接过程可靠性高，尺寸精度高，生产率高，成本低且节能；三是具有广泛的工艺适应性，能有效减小或消除冶金化学反应问题，能焊接性能差异很大的异种金属材料，亦可焊接同一台设备的金属和非金属材料；四是安全环保，焊接过程整洁，不会产生飞溅、辐射的情况，或产生有害物质。

二、搅拌摩擦焊技术研究现状-系统开展搅拌摩擦焊技术的研究和应用；2002年4月份，“中国搅拌摩擦焊接中心”在北京饭店成立，被英国焊接研究所授予独家许可权，即拥有发放和管理中国区域的搅拌摩擦焊接技术的专利许可。

直至今日，研究搅拌摩擦焊接技术与设备的学院、研究所已达到20几家单位，其中包括有清华大学、南昌航空工业学院、哈尔滨理工大学、中科院沈阳金属所等。

历经几十年的发展，该技术在国内已经具备了从工艺、设备、控制、检验等整套完备的专业技术规模，并且在基础理论研究上也形成了一定的独立体系。

我国科技工作者高度重视，除了对搅拌摩擦焊的机理、力学性能、搅拌头等展开深入研究外，还先后开展了对铝合金紫铜、PVC塑料、钛合金、镁合金等材料搅拌摩擦焊工艺的研究。

三、搅拌摩擦焊技术应用现状1.航空应用FSW焊500喷气还例如，由挪威GydroMarineAluminium铝板厂生产的无缺陷FSW铝板，用于船舶的甲板、壳体、船舱壁等部位的焊接；日本住友轻金属公司采用FSW生产的铝质蜂窝结构板件和耐海水板材等等。

3.陆路交通应用在陆路交通上，FSW主要的应用领域为高速或轨道列车，以及地铁车厢、有轨电车，汽车的引擎、底盘、轮毂、车身支架、载货车尾部升降平台、汽车起重器，以及装甲车的防护甲板等等。

搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊，是一种新型的焊接技术，也被称为搅拌摩擦联接。

它是通过在焊接区域旋转和挤压两个金属工件来产生热量和塑性变形，从而使两个工件达到联接的目的。

与传统的焊接技术相比，搅拌摩擦焊具有许多优点，如焊接速度快、焊缝质量高、金属变形小等。

本文将详细介绍搅拌摩擦焊的原理、应用和发展趋势。

一、搅拌摩擦焊的原理搅拌摩擦焊的原理是在两个金属工件之间施加旋转和挤压力，产生热量和塑性变形，从而使两个工件达到联接的目的。

搅拌摩擦焊的焊接区域主要由以下几个部分组成：1. 摩擦区：是指两个金属工件之间产生的热量和塑性变形的区域，也是焊接区域的主要部分。

在摩擦区，由于热量和挤压力的作用，金属工件的表面会产生摩擦热，从而使金属表面熔化和塑性变形。

在摩擦区，金属工件的晶粒也会受到影响，产生细化和变形，从而提高焊缝的质量。

2. 搅拌区：是指焊接区域中金属工件被挤压和旋转产生的区域。

在搅拌区，金属工件的晶粒也会受到影响，产生细化和变形，从而提高焊缝的质量。

3. 热影响区：是指焊接区域中受到热影响但未受到塑性变形的金属区域。

在热影响区，金属工件的晶粒也会受到影响，但不会产生细化和变形。

二、搅拌摩擦焊的应用搅拌摩擦焊的应用非常广泛，可以用于焊接各种金属材料，如铝合金、镁合金、钛合金、铜、钢等。

它在航空、汽车、船舶、铁路、电子、建筑等领域都有着广泛的应用。

1. 航空领域：搅拌摩擦焊可以用于制造航空器的结构件，如机翼、尾翼、机身等。

它可以提高焊缝质量，减少金属变形，从而提高航空器的性能和安全性。

2. 汽车领域：搅拌摩擦焊可以用于制造汽车的车身、底盘、发动机等部件。

它可以提高焊缝质量，减少金属变形，从而提高汽车的性能和安全性。

3. 船舶领域：搅拌摩擦焊可以用于制造船舶的船体、船舶设备等部件。

它可以提高焊缝质量，减少金属变形，从而提高船舶的性能和安全性。

4. 铁路领域：搅拌摩擦焊可以用于制造铁路车辆的车体、车轮等部件。

它可以提高焊缝质量，减少金属变形，从而提高铁路车辆的性能和安全性。

搅拌摩擦焊设备市场需求分析1. 引言搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，FSW）是一种新兴的焊接技术，其在航空航天、汽车、能源等行业中得到了广泛应用。

随着技术的不断发展和市场需求的增加，搅拌摩擦焊设备市场也呈现出快速增长的趋势。

本文将对搅拌摩擦焊设备市场需求进行分析，帮助相关企业了解市场的潜力和发展方向。

2. 市场规模与趋势搅拌摩擦焊设备市场规模在过去几年呈现出稳步增长的趋势。

根据市场研究机构的数据，2019年搅拌摩擦焊设备市场规模约为X亿美元，预计到2025年将达到X 亿美元。

主要驱动市场增长的因素包括航空航天和汽车行业的需求增长以及对节能环保焊接技术的需求。

3. 市场需求分析3.1 航空航天行业需求搅拌摩擦焊技术在航空航天行业的应用越来越广泛。

航空器结构件的焊接要求高强度、高质量和轻量化，同时需要满足复杂的几何形状。

搅拌摩擦焊设备能够满足这些要求，并且能够焊接多种材料，如铝合金、镁合金等。

随着航空航天行业的快速发展，对搅拌摩擦焊设备的需求也在不断增加。

3.2 汽车行业需求汽车行业是搅拌摩擦焊设备的另一个重要市场。

搅拌摩擦焊技术可以提供高强度、高质量的焊接接头，从而提高汽车的整体性能和安全性。

同时，搅拌摩擦焊设备的应用还可以实现轻量化设计，减少汽车的自重，提高燃油效率。

随着电动汽车和新能源汽车的快速发展，对搅拌摩擦焊设备的需求将进一步增加。

3.3 能源行业需求能源行业对搅拌摩擦焊设备的需求主要集中在核能和风能领域。

核能行业对搅拌摩擦焊设备的需求增加主要是因为焊接结构件需要满足高温、高辐射和高压等特殊环境的要求。

风能行业对搅拌摩擦焊设备的需求增加主要是因为风力发电设备需要焊接大型叶片和塔筒，对焊接质量和效率有较高要求。

4. 市场发展方向4.1 技术创新和产品升级搅拌摩擦焊设备市场的竞争激烈，技术创新和产品升级是企业在市场中立于不败之地的关键。

企业需要持续投入研发，不断改进设备的性能和功能，提高焊接质量和效率。

搅拌摩擦焊工艺及其应用1 搅拌摩擦焊的定义与原理搅拌摩擦焊是一种非常新颖的金属连接技术，其原理是将金属材料在高速旋转的条件下不断挤压与摩擦热而使金属材料发生塑性变形进而在次冷却时形成均匀的焊缝。

搅拌摩擦焊是一种采用振荡摩擦进行的钎焊技术。

摩擦过程中，金属材料被强制变形，形成皱纹和复杂的微细组织结构，这就是焊接区域。

这一过程不需要额外的附加材料，因此也被称为固态钎焊。

搅拌摩擦焊的原理是通过搅拌和摩擦的相互作用，为金属轴套表面提供局部加热来处理金属本身。

在摩擦过程中，摩擦产生的热量会使金属材料温度升高，而旋转工具逐渐伸进焊缝，在相对运动的作用下，产生了强烈的塑性变形以及显著的变形应变。

在形成初期焊缝时，相对运动引起的压力会把材料从环形清隙中抽出，形成时生成混味均匀的焊接界面。

这些过程中摩擦加热导致局部熔化，接长和冷却会使金属变形，并形成一个均匀的、与母材相似的焊缝。

2 搅拌摩擦焊的工艺流程及其特点2.1 搅拌摩擦焊的工艺流程（1）工件准备：首先需要准备待焊接的工件。

工件通常是板材、管材、棒材等形状，可以是相同材质，也可以是不同材质。

（2）夹紧工件：将工件夹紧在专用的工件夹具中，以保证工件在搅拌摩擦焊过程中不会移动或震动。

（3）起始摩擦：在工件接头处的摩擦面上施加旋转摩擦力，使工件表面熔融并形成可焊接的状态。

（4）搅拌摩擦：在不断施加旋转摩擦力的情况下，摩擦头沿着工件的接合面移动，搅拌工件的金属组织，从而形成焊接。

（5）升温保压：在搅拌摩擦焊完成后，保持摩擦头的位置不动，使焊缝部位升温到一定程度，再施加一定的保压力，使焊缝固化。

（6）退火处理：对焊接完成后的工件进行退火处理，可以进一步提高焊接质量和性能。

2.2 搅拌摩擦焊的特点（1）搅拌摩擦焊是一种无焊接接头凸出、无端部凸出的焊接方法，焊缝起伏很小，对焊接部件外观和尺寸精度要求较高的场合比较适用。

（2）搅拌摩擦焊过程中没有明显的电弧和喷溅现象，不需要额外的保护气体，易于操作。

搅拌摩擦焊技术应用现状及其发展趋势发表时间：2019-04-29T16:08:31.710Z 来源：《基层建设》2019年第4期作者：陈余刚[导读] 摘要：搅拌摩擦焊是利用一种特殊形式的搅拌头边旋转边前进，通过搅拌头与工件的摩擦产生热量，摩擦热使该部位金属处于热塑性状态，并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使待焊件压焊为一个整体。

广东省机器人创新中心有限公司 510535摘要：搅拌摩擦焊是利用一种特殊形式的搅拌头边旋转边前进，通过搅拌头与工件的摩擦产生热量，摩擦热使该部位金属处于热塑性状态，并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使待焊件压焊为一个整体。

本文简述了搅拌摩擦焊的工作原理及优缺点，重点分析了搅拌摩擦焊技术在航空航天、汽车、船舶、电力电子、轨道交通、国防军工以及其它领域的应用现状及发展趋势。

关键词：搅拌摩擦焊；航空航天；汽车；轨道交通；应用；发展趋势引言搅拌摩擦焊作为一项革命性新型焊接技术，其有效解决了轻合金材料焊接方法问题，可达成铝、镁、铜等轻质合金材料高效、优质、绿色的非熔化连接。

中国发展和应用搅拌摩擦焊是时代的召唤，是我们所需肩负的重要使命。

由此可见，对搅拌摩擦焊技术应用现状与发展趋势开展研究，既有着十分重要的现实意义，又有着十分重要的战略意义。

一、工作原理搅拌摩擦焊，本质上是一种固相焊接，它需要借助一个非自耗的搅拌头（一般包括四部分，分别是搅拌针、轴肩、过渡部分和夹持部分）。

首先将待焊工件刚性固定，接着将搅拌针高速旋转着插入到被焊工件内部，直到轴肩下压到被焊工件内，然后搅拌针沿着焊接方向与工件做相对运动，在摩擦热和塑形变形热的作用下，焊缝两侧金属在搅拌针的牵引下进行塑性流动，在搅拌针的搅拌和轴肩的锻压共同作用下，形成焊接接头。

二、优缺点搅拌摩擦焊的优点：1）固态焊接技术，没有材料熔化；2）高质量，高效率，低成本；3）可实现多种接头形式的焊接；4）焊件中残余应力低，残余变形小；5）搅拌摩擦焊接头强度高，断裂韧度高；6）焊缝为细晶组织，没有气孔、裂纹、夹渣等缺陷，节省修理费用；7）操作简单，便于实现自动化。

搅拌摩擦焊设备市场分析报告1.引言1.1 概述搅拌摩擦焊设备是一种高效、环保、节能的焊接设备，具有很大的市场潜力。

本文旨在对搅拌摩擦焊设备市场进行深入分析，包括市场概况、趋势分析以及竞争格局分析。

通过对市场的深入了解，我们可以为投资者提供有益的市场展望和投资建议。

1.2 文章结构文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分，将介绍搅拌摩擦焊设备市场分析报告的概述、文章结构和目的，以及对整篇文章进行总结。

在正文部分，将分别详细介绍搅拌摩擦焊设备市场的概况、市场趋势分析和竞争格局分析。

在结论部分，将对市场发展前景进行展望，提出相关的投资建议，并对整个分析报告进行总结。

通过以上结构的设计，将全面系统地分析搅拌摩擦焊设备市场的现状和发展趋势。

文章1.3 目的部分的内容：在本文中，我们的目的是通过对搅拌摩擦焊设备市场进行深入分析，全面了解市场现状和趋势，以及竞争格局，从而为读者提供全面的市场情报和投资建议。

我们将对市场的发展前景进行展望，并总结出对市场的投资建议，帮助读者更好地了解市场，把握机遇，做出理性的投资决策。

通过本报告，我们希望能够为行业内的企业、投资者以及相关从业人员提供有价值的参考和指导，促进市场的健康发展和持续增长。

1.4 总结总结:搅拌摩擦焊设备市场在过去几年中展现出了快速增长的趋势，市场规模不断扩大。

随着制造业的发展，对于高效、低能耗的焊接设备需求不断增加，搅拌摩擦焊设备作为一种新型焊接技术，具有较大的应用潜力。

市场上的竞争格局也在不断演变，技术创新和品牌建设成为企业竞争的关键。

未来，搅拌摩擦焊设备市场有望继续保持稳健增长，对于投资者来说，需要加强对市场趋势和竞争格局的分析，及时调整策略，把握机遇，避免风险。

2.正文2.1 搅拌摩擦焊设备市场概况搅拌摩擦焊设备是一种先进的焊接技术，它通过搅拌和摩擦的方式将两个金属表面加热并连接在一起。

这种焊接方式被广泛应用于航空航天、汽车、轨道交通等行业，由于其对材料影响小、成型高效、无需外加材料等优势，搅拌摩擦焊设备市场受到了越来越多行业的青睐。

搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，简称FSW)是英国焊接研究所(The Welding Institute)于1991年发明的专利焊接技术。

搅拌摩擦焊除了具有普通摩擦焊技术的优点外，还可以进行多种接头形式和不同焊接位置的连接。

挪威已建立了世界上第一个搅拌摩擦焊商业设备，可焊接厚3—15mm、尺寸6×16的Al船板；1998年美国波音公司的空间和防御实验室引进了搅拌摩擦焊技术，用于焊接某些火箭部件；麦道公司也把这种技术用于制造Delta运载火箭的推进剂贮箱。

下面主要介绍搅拌摩擦焊的方法、过程、特点以及搅拌摩擦焊在中国的发展现状。

2.搅拌摩擦焊的原理搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样．搅拌摩擦焊也是利用摩擦热作为焊接热源。

不同之处在于．搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体形状的焊头(welding pin)伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化．同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。

焊接过程如图所示。

在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转．边沿工件的接缝与工件相对移动。

焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。

在焊接过程中，焊头在旋转的同时伸入工件的接缝中，旋转焊头与工件之问的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料流向焊头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。

搅拌摩擦焊对设备的要求并不高，最基本的要求是焊头的旋转运动和工件的相对运动，即使一台铣床也可简单地达到小型平板对接焊的要求。

但焊接设备及夹具的刚性是极端重要的。

焊头一般采用工具钢制成，焊头的长度一般比要求焊接的深度稍短应该指出，搅拌摩擦焊缝结束时在终端留下个匙孔。

通常这个匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。

关于在搅拌摩擦过程中界面原子的运动现在仍处于研究阶段。

搅拌摩擦焊一、搅拌摩擦焊的定义搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding-FSW）是英国焊接研究所1991年的一项杰出的发明。

可以说，是焊接工艺上的一颗明星。

1,1 搅拌摩擦焊定义搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相连接方法。

如图1所示，搅拌摩擦焊过程中，一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌头旋转着缓慢插入被焊接工件，搅拌头和被焊接材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，使搅拌头邻近区域的材料热塑化（焊接温度一般不会达到和超过被焊接材料的熔点），当搅拌头旋转着向前移动时，热塑化的金属材料从搅拌头的前沿向后沿转移，并且在搅拌头轴肩与工件表层摩擦产热和锻压共同作用下，形成致密固相连接接头。

图1搅拌摩擦焊原理示意图虽然与搅拌摩擦焊相适应的焊接新装备和搅拌工具的发展也非常快，为实施搅拌摩擦焊工艺方案（如消除搅拌匙孔）及提高各类材料接头的质量，各种类别的新型搅拌摩擦焊接设备、自动化装置及机器人搅拌摩擦焊机等相继问世，但这些都是现有装备技术的在摩擦搅拌焊接上的移植，搅拌摩擦焊的核心技术依旧在于搅拌摩擦头。

二、搅拌摩擦焊的优点摩擦搅拌头结构小巧，便于控制，使得搅拌摩擦焊能适合于自动化和机器人操作的优点；对于有色金属材料（如铝、铜、镁、锌等）的连接,在焊接方法、接头力学性能和生产效率上具有其他焊接方法无可比拟的优越性，它是一种高效、节能、环保型的新型连接技术。

另外，搅拌摩擦焊对于镁合金、锌合金、铜合金、铅合金以及铝基复合材料等材料的板状对接或搭接的连接也是优先选择的焊接方法；采用特殊的方法，搅拌摩擦焊还可以实现了不锈钢、钛合金甚至高温合金的优质连接，不过成本较高。

搅拌摩擦焊发明初期主要解决厚度1.2~6毫米的铝合金板材焊接问题;1996年，用FSW 技术解决了6～12毫米的铝、镁、铜合金的连接.1997年实现了12~25毫米厚铝合金板的搅拌摩擦焊，并且在宇航结构件上得到应用.1999年搅拌摩擦焊可以焊接50毫米厚的铜合金及75毫米厚度的铝合金零件和产品。