美军以高科技铆接机技术制造新型舰艇

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美军以高科技铆接机技术制造新型舰艇，美国海军将采用创新的搅拌摩擦焊接技术制造全钛舰艇，这是美国海军研究局基金资助的项目。该项目承包商最近完成了工业上最长的钦合金板的搅拌摩擦焊接，计划今年夏天完成全钛船体的制造。舰艇甲板用的钛合金厚板的搅拌摩擦焊焊缝长达17英尺以上。
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* }# T; V% t; P3 o5 v% k+ A' N    研究局项目负贵人表示，这种快速有效的搅拌摩擦焊接技术是钛结构件的低成本制造技术。钛及其合金由于高强、轻量和耐腐蚀而成为船体和其它结构体的理想材料。海军舰艇如果用钛建造，那它在同等体积下质量更轻、载重更多，且无腐蚀运行。然而，钛的成本很高，是钢的9倍以上，技术难度大，造价昂贵，制造工业一般避用它。不过，这种情况也许不会持续太久。美国新奥尔良大学造船工程学院与德事隆海陆系统公司的研究员正在验证制造全钛船体的可行性。他们利用低成本海洋级钛和搅拌摩擦焊接技术建造一个20英尺(6m)长由6块钛厚板构成的主甲板，作为海军实验艇技术研究的一部分。

    搅拌康擦焊是铆接机利用一个旋转的圆柱体工具产生的摩擦热把2块金属件压焊在一起。高速旋转的工具产生的摩擦热把2块金属件的连接部分加热到“热塑化”状态，但未熔化。当圆柱体工具往下压制接缝时，2块金属件的“热塑化”部分，沿着旋转工具的移动轨迹揉合在一起，形成焊接接头。搅拌摩擦焊接技术适用于大多数铝合金的焊接，但钛的焊接难于采用这种技术，因为它需要很高的温度，并且圆柱体工具材料的腐蚀和与钛的反应，削弱焊缝结合强度。研究人员采用为钛开发的新搅拌摩擦焊接技术解决了这个问题。这项新技术的开发由美国海军和空军共同资助，扩大实验后转让给国家先进制造中心(NCAM)，现时建造的船体结构，焊缝长度已达70英尺(21m)以上，这是迄今为止已知钛搅拌摩擦焊的最长焊缝。这一成果表明，搅拌摩擦焊接技术已有重大改进，焊速高、制造时间短，焊点穿透深、结合牢固，焊缝无歪扭。

    专家们把这一成果归因于圆柱体工具和工艺参数的有效设计：工具寿命长，工艺稳定。美国海军研究局为合作项目提供资金，包括般舶新材料研制，钛搅拌摩擦焊工艺改进，特别是经济上的可承受性。为保持海军和海军陆战队技术优势，该局为其提供所偏要的科学技术。
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