搅拌摩擦焊在轨道交通领域的应用现状与发展前景

翟明1，宋宏图1，石磊2，任金雷1，李政1，石孟雷1 （1.中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所；2.山东大学材料液固结构演变与加工教育部重点实验室）

摘要：从搅拌头几何特征对焊接过程的影响、动车组车体部件的搅拌摩擦焊与钢轨的搅拌摩擦焊3方面总结了搅拌摩擦焊技术在轨道交通领域的应用现状与发展前景。在搅拌摩擦焊过程中，搅拌头几何特征会影响焊接产热与材料流动，进而影响接头性能。因此，应合理设计搅拌头的轴肩形状与尺寸、搅拌针形状与尺寸及搅拌针螺纹。目前，动车组车体部件主要材质为铝合金，其搅拌摩擦焊工艺已较成熟。随着交通运载装备制造领域对轻量化的需求进一步增大，部分车体部件中开始采用镁合金，其搅拌摩擦焊是未来的研究方向。其中，铝-镁异质合金中对于IMCs的调控是研究重点。在钢轨搅拌摩擦焊方面，采用低转速与低焊接速度的方式，可以抑制马氏体组织形成，满足中国铁道行业标准的要求。在此基础上提升焊接效率，是未来研究的关键。

关键词：搅拌摩擦焊；铝合金；镁合金；钢轨钢