五 搅拌摩擦焊的应用
搅拌摩擦焊经历十几年的研究发展，已经进入工业化应用阶段。搅拌摩擦焊在美国的宇航工业、欧洲的船舶制造工业、日本的高速列车制造等制造领域得到了非常成功的应用。
船舶制造和海洋工业是搅拌摩擦焊首先获得应用的领域，主要应用于船舶零部件的焊接;，如甲板、侧板、防水壁板和地板； 还有船体外壳和主体结构件等。已成功焊接了6m ×16m的大型铝合金船甲板。此甲板采用厚度甲板6mm、宽为200-400mm的6082-T6铝合金进行纵逢拼焊焊成。
在航空制造方面，搅拌摩擦焊在飞机制造领域的开发和应用还处于试验阶段。主要利用FSW实现飞机蒙皮和衍梁、筋条、加强件之间的连接，以及框架之间的连接。图2-32 是欧洲计划用搅拌摩擦焊焊接的空中列车A319机、A321机和大型空中列车A380的机身结构图。
图2-32 搅拌摩擦焊焊接的空中列车
机身结构（图中箭头所指）
在航天领域，搅拌摩擦焊已经成功应用在火箭和航天飞机助推燃料筒体的纵向对=焊缝和环向搭接接头的焊接，如图2-33 所示。用ESAB公司生产的称为SuperStir的搅拌摩擦焊机焊接了直径2.4m、板厚22.2mm、型号为2014-T6铝合金δ火箭燃料筒的纵缝，与MIG焊相比，搅拌摩擦焊缺陷率很低，MIG焊焊缝长832cm出现一个缺陷，而搅拌摩擦焊焊缝长7620cm出现一个缺陷，相当MIG焊的1/10。最近在δⅣ火箭中搅拌摩擦焊焊接的1200m长焊缝中无任何缺陷出现。
图2-33 搅拌摩擦焊焊接的
运载火箭低温燃料筒
在铁道车辆中，搅拌摩擦焊已经用来制造高速列车、货车车厢、地铁车厢和有轨电车等；搅拌摩擦焊为汽车轻合金结构的制造也提供了巨大的可能。图2-34为高速列车用结构25m长的搅拌摩擦焊焊缝
图2-34 日本新干线高速列车结构
在建筑工业方面，采用搅拌摩擦焊焊接了蜂窝状结Φ拇笮偷孛妗Ｃ姘搴裎2.5mm、翅板厚为5mm、中心高为100mm，焊接规范为搅拌头转速1500rpm，焊接速度250 mm/min。此外，搅拌摩擦焊在铝合金桥梁和铝合金、镁合金、铜合金的装饰板的制造中获得了应用。
在电子工业方面，搅拌摩擦焊已用于大型铝合金散热片的焊接，使散热片具有很好的热性能和耐振动特性。
铜的熔点和热传导率比铝高，铜及铜合金采用一般熔焊方法也是极困难的。在欧洲用搅拌摩擦焊制作了大型铜容器，用来储藏高能放性物质，将盖和筒体焊接在一起，熔深为58mm，搅拌头的肩部直径为60mm，接头附近的温度高达750℃。与非真空电子束焊相比，非真空电子束焊的焊速为254mm/min，而搅拌摩擦焊为100.4mm/min，焊速较慢，但没增加热输入，所以能满足要求。
为了实现搅拌摩擦的三维空间焊接，应积极研制和开发机器人搅拌摩擦焊，因受机器人臂的刚性和载荷能力的限制，目前有报道开发了缺陷修补的机器人搅拌摩擦焊。采用3kw的马达作为搅拌头的驱动，机器人臂载荷限制在150kg，搅拌头的转速为1000～1600rpm，焊速350mm/min。采用机器人搅拌摩擦焊焊接6061-T6铝合金，接头强度为230Mpa，修补焊缝的强度为225 Mpa，其机械性能达到母材的55%～60%。
随着人们对搅拌摩擦焊技术认识的提高，预计在不远的将来，铝合金材料的连接将主由搅拌摩擦焊来完成，尤其在运载火箭、高速铝合金列车、铝合金高速快艇、全铝合金汽车等项目中搅拌摩擦焊技术将会占到主导地位。
