摩擦焊机的工作原理是怎样的？

摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接。它是利用两表面间机械摩擦所产生的热来实现金属的连接的。摩擦焊的热量集中在接合面处，因此热影响区窄。两表面间须施加压力，多数情况是在加热终止时增大压力，使热态金属受顶锻而结合，一般结合面并不熔化。摩擦焊生产率较高，原理上几乎所有能进行热锻的金属都能摩擦焊接。摩擦焊还可以用于异种金属的焊接。要适用于横断面为圆形的最大直径为100mm的工件。

哈尔滨摩擦焊机具有以下优点：

（1）焊接质量稳定，焊件尺寸精度高，接头废品率低于电阻对焊和闪光对焊。

（2）焊接生产率高，比闪光对焊高5～6倍。

（3）适于焊接异种金属，如碳素钢、低合金钢与不锈钢、高速钢之间的连接，铜-不锈钢、铜-铝、铝-钢、钢-锆等之间连接。

（4）加工费用低，省电，焊件无需特殊清理。

（5）易实现机械化和自动化，操作简单，焊接工作场地无火花，弧光及有害气体。

摩擦焊机的焊接头质量控制接头形式和焊接参数确定后，接头质量主要取决于焊接参数的稳定。对连续驱动摩擦焊机的接头质量可通过下列焊接参数予以控制：

1）Mt控制。基于能量控制原则，可示意于图2-47。从功率达到最大值的t0时刻起计算摩擦热量，在热量达到Q0时的ta时刻停止加热而进入顶锻阶段。摩擦热量的控制可通过摩擦转矩M对摩擦时间t的积分运算来实现。

功率峰值控制。基于摩擦加热功率峰值到稳定值之间相应时间基本不变的原则，主要应用于碳钢和低合金钢的强规范焊接。实际上由于多种因素都会背离上述原则，故此类控制的有效性有限。

2）变形量控制。为克服因焊件表面状态和其他参数变化带来的不利影响，还可同时对摩擦时间进行控制。

3）温度控制。哈尔滨摩擦焊机主要通过对焊件表面温度的非接触测量进行监控。

4）变参数复合控制。主要用于大断面焊件的焊接，其核心是在不同阶段采用不同控制方式。如在一级摩擦阶段同时进行时间控制和压力控制、在二级摩擦阶段同时进行变形量和变形速度控制，在顶锻阶段同时进行时间控制和压力控制等。