fsw培训课件

培训课件摩擦搅拌焊技术全FSW解析第一章技术概述FSW什么是（摩擦搅拌焊）？FSW摩擦搅拌焊（Friction StirWelding，简称FSW）是一种创新的固态连接技术该工艺通过高速旋转的工具与工件表面摩擦产生热量，使金属达到塑性状态而非熔化，随后通过搅拌作用实现材料的冶金结合核心技术特点•固态焊接过程，温度低于材料熔点•无明火、无烟尘、无有害气体排放•能耗仅为传统焊接的20-30%•适用于铝合金、铜、钛及异种材料与传统焊接的对比FSW传统弧焊技术FSW摩擦搅拌焊•高温熔化，温度超过材料熔点•温度仅为熔点的80%左右•热影响区大，易产生变形•热影响区小，变形量减少70%•需要保护气体和焊材•无需保护气体和填充材料•焊接质量受操作者技能影响大•工艺稳定，可重复性高•能耗高，环境污染严重•节能环保，碳排放降低60%焊接过程示意FSW的优势与挑战FSW核心优势面临挑战节能环保工艺参数复杂能耗低、零排放，符合绿色制造理念，是实现碳中和目标的重转速、进给速度、下压力等参数需精确控制，参数窗口相对较要技术路径窄，需要丰富的工艺经验接头强度高设备投资大焊缝强度可达母材的95%以上，疲劳性能优异，适合承载结构专业FSW设备及工装夹具成本较高，对中小企业存在一定门槛异种材料焊接后处理需求可实现铝-铜、铝-钢等难焊材料的高质量连接，拓展设计空间第二章设FSW备与工具介绍设备组成FSW工件夹具与固定装置旋转搅拌工具伺服控制系统提供足够的刚性支撑，抵抗焊接过程中的轴向FSW的核心部件，由轴肩和搅拌针组成轴肩精确控制工具的转速、进给速度和下压力现力和横向力夹具设计需考虑工件形状、尺寸产生摩擦热并约束材料流动，搅拌针深入工件代FSW设备配备闭环反馈系统，可实时监测焊及焊缝位置，确保焊接过程中工件不发生位移实现材料混合工具材料需具备高温强度和耐接参数并自动调整，确保工艺稳定性和变形磨性运动平台后处理设备提供多自由度的运动控制，支持直线焊、曲线焊及三维复杂轨迹焊接高精度导轨和伺服电机保证运动平稳性和定位精度工具设计与专利现状FSWFSW工具的设计直接影响焊接质量、效率和工具寿命全球范围内已有数千项FSW工具相关专利，涵盖刀具形状、材料选择、表面处理等多个方面三角形刀具半圆形刀具螺旋形刀具适合薄板焊接，材料流动均匀，焊缝成形良好通用性强，适用于多种材料和厚度，应用最广增强材料混合效果，提高焊缝力学性能，适合泛厚板关键影响因素工具转速进给速度下压力控制热输入量，影响材料塑性流动转速过高易决定焊接效率和热循环速度过快导致材料混合确保工具与工件充分接触，产生足够摩擦热压产生过热，过低则搅拌不充分不充分，过慢则降低生产效率力需与材料特性匹配由于专利保护，多数FSW工具需要定制开发，这也是该技术推广的挑战之一各类刀具实物展示FSW不同形状的刀具适用于不同的焊接场景左图展示了典型的刀具结构剖面，右图为实际使用的刀具实物照片工具制造精度直接影响焊接质量，表面粗糙度需控制在Ra

0.4以下第三章信FSW号与频谱分析仪RohdeSchwarz FSW系列代表了信号与频谱分析领域的最高水平，为高频信号测量、无线通信测试和雷达信号分析提供强大支持信号与频谱分析仪简介FSWRohdeSchwarz FSW系列信号与频谱分析仪是业界领先的高性能测试仪32560器，广泛应用于5G通信、航空航天、国防电子等领域其卓越的技术指标和可靠性使其成为高端测试的首选设备GHz dBc核心技术规格最高测量频率动态范围超宽频率覆盖2Hz至90GHz基础配置可扩展性强最高可扩展至325GHz毫米波频段2超低相位噪声优于-136dBc/Hz@10kHz偏移高动态范围60dBc三阶互调抑制快速测量扫描速度提升10倍Hz最低起始频率支持多点触控操作，

12.1英寸高分辨率显示屏，界面直观友好，大幅提升测试效率主要功能与应用宽带调制信号测量实时频谱分析多标准信号分析支持5G NR、LTE-Advanced、WLAN

802.11ax100%捕获概率的实时频谱分析功能，可检测内置数十种通信标准的测量软件，可进行误差等最新无线标准的信号分析高达2GHz的分持续时间仅为

3.57μs的瞬态信号特别适合捕矢量幅度EVM、相位误差、频率误差等关键析带宽可捕获完整的宽带信号，为复杂调制格获频率捷变、跳频通信等难以观测的信号指标测量支持自定义测量脚本，满足特殊测式提供精确测量试需求FSW分析仪还广泛应用于雷达信号分析、卫星通信测试、电磁兼容性EMC测量等专业领域，是研发和生产中不可或缺的测试工具设备外观与操作界面FSW左图展示FSW分析仪的前后面板布局，包括射频输入端口、参考时钟接口、数据接口等右图为多点触控操作界面，支持手势缩放、拖拽等直观操作，显著提升用户体验设备操作基础FSW0102面板认识开机准备熟悉前面板射频输入端口、触发输入、USB接口等；后面板包括参考时检查电源连接，确保通风良好；开机后系统自动进行自检，包括频率校钟、LAN、GPIB等通信接口准、幅度校准等0304信号连接环境搭建根据被测信号频率和功率选择合适的射频电缆和衰减器；注意输入功率配置测试软件，加载相应的测量应用；设置参考电平、分辨率带宽、扫不得超过+30dBm以免损坏仪器描时间等基本参数安全提示使用前务必阅读安全操作手册，注意防止静电损坏，射频端口需使用专用保护盖定期进行仪器校准以保证测量精度第四章焊FSW接工艺参数与操作流程掌握FSW焊接的关键工艺参数和标准操作流程，是实现高质量焊接的基础每个参数的细微变化都会影响最终焊缝质量关键工艺参数工具转速（rpm）1控制摩擦热的产生速率，直接影响焊接温度铝合金典型转速范围800-1500rpm，钛合金需更高转速1500-2500rpm转速过高会导致材料过热软化，过低则搅拌不充分产生未焊合缺陷进给速度（mm/min）2决定焊接效率和热循环时间铝合金常用进给速度100-400mm/min速度与转速需匹配，热输入量Q=η×P/v，其中η为效率系数，P为摩擦功率，v为进给速度工具下压力与搅拌深度3轴向力通常为工具直径的平方与材料屈服强度的乘积搅拌针需穿透工件厚度的85-95%，轴肩需与工件表面充分接触形成有效约束，防止材料飞溅冷却与润滑条件4对于高导热材料如铝合金，可采用气体或水雾冷却加速热循环；对于钛合金等活泼金属，需采用惰性气体保护防止氧化工具可适当使用润滑剂降低磨损参数优化需要通过试验获得最佳组合，建议采用正交试验设计方法系统评估参数影响规律标准操作流程工件准备参数设定清洁工件表面，去除油污和氧化层；检查工件尺寸和对接间隙，间隙应根据材料类型、厚度选择工具和工艺参数；在控制系统中输入转速、进≤

0.1mm；放置垫板确保背部支撑给速度、下压力等参数；进行空运行检查轨迹正确性过程监控质量检测启动焊接，实时监测轴向力、扭矩、温度等信号；观察焊缝成形，及时外观检查焊缝表面有无裂纹、孔洞；无损检测如超声波、X射线探伤；调整参数；记录焊接数据用于质量追溯力学性能测试包括拉伸、弯曲、疲劳试验；去除起始端毛刺关键提示焊接起始和终止阶段需特别注意，建议使用引入引出板技术，避免在产品本体上留下缺陷焊接过程中严禁中途停机，以免产生接头缺陷焊接现场操作FSW图中展示了典型的FSW生产现场，可以看到精密的工件夹具系统、旋转的搅拌工具以及操作人员正在监控焊接过程现代FSW设备配备了完善的安全防护装置和人机交互界面第五章应用案例与行FSW业发展从航空航天到汽车制造，FSW技术正在重塑现代工业的连接方式，创造更轻、更强、更可靠的产品典型应用领域航空航天汽车制造用于飞机机身蒙皮、燃料箱、火箭储箱的焊接波音公司采用FSW铝合金车身框架、底盘纵梁、电池包外壳焊接奥迪、捷豹等高端技术制造Delta系列运载火箭储箱，焊缝长度超过1000米，焊接质品牌广泛应用，实现车身减重15-20%，提升燃油经济性和续航里量达到X射线I级标准程船舶工业铁路交通高速船铝合金船体板材拼接，长度可达数十米挪威、日本等造船高铁车体侧墙、底架焊接，减重效果显著中国中车采用FSW技术企业应用FSW技术提高船体强度，降低焊接变形，缩短建造周期制造时速350公里复兴号列车车体，焊缝强度达母材95%，疲劳寿30%以上命提升50%此外，FSW还应用于电子散热器、海洋工程、建筑结构等领域，应用范围不断扩大典型案例分享1欧洲FSW-Tech项目2018年启动的跨国合作项目，联合12个国家的研究机构和企业，建立了统一的FSW培训标准和认证体系该项目累计培训技术人员超过5000人，推动了FSW技术在欧洲的快速普及2某汽车厂铝合金车门项目采用FSW替代传统点焊工艺，焊接效率提升30%，单车重量减轻8kg焊缝抗拉强度达到280MPa，通过10万次开关疲劳试验项目实施后年节约成本超过500万元3航空发动机叶片异种材料焊接成功实现钛合金与镍基高温合金的FSW连接，焊缝界面呈现良好的冶金结合接头抗拉强度达到钛合金母材的87%,高温持久性能满足使用要求，为轻量化涡轮叶片设计开辟了新路径应用实物展示FSW航空发动机叶片、汽车车门焊接接头以及航天器燃料箱的FSW焊缝这些应用充分展示了FSW技术在高端制造领域的卓越性能和广阔前景第六章培FSW训实务与技能提升系统化的培训体系是掌握FSW技术的关键从理论学习到实操演练，从基础入门到高级应用，全方位打造专业技术人才培训目标与内容规划培训目标•掌握FSW基本原理和工艺特点•熟练操作FSW设备进行焊接作业•具备工艺参数优化和问题诊断能力•了解质量控制标准和检测方法•达到独立完成FSW项目的能力理论基础材料科学、焊接冶金、热传导理论设备操作仪器使用、编程控制、维护保养实操训练工艺实践、缺陷识别、故障排除培训方法与评估理论授课案例分析采用多媒体教学，结合动画演示和实际案例，深入浅出讲解FSW原理和工艺知识，配套专选取国内外典型应用案例，分析成功经验和失败教训，培养学员的工程思维和问题解决能业教材和学习资料力实验实训现场教学在专业实验室进行设备操作训练，每位学员独立完成焊接任务，积累实践经验，掌握操作组织学员到生产企业参观学习，观摩实际生产过程，了解行业需求和技术发展动态技能评估体系理论考核实操考核项目答辩闭卷笔试和开卷问答相结合，考查基础知识掌握程度现场操作评分，检验设备使用和焊接工艺执行能力完成综合项目并进行汇报，展示综合应用能力通过考核的学员将获得权威机构颁发的FSW技术资格证书，为职业发展增添竞争力培训资源推荐官方技术手册欧洲培训项目RohdeSchwarz FSW使用手册（中文版）详细介绍FSW分析仪FSW-Tech培训资料包括标准化教学大纲、实验指导书、考核题库的功能、操作方法和应用案例，配有大量插图和操作步骤说明，是设等完整资源该项目建立的培训标准已被多个国家采纳，具有很高的备操作的权威指南权威性行业标准规范数字化资源ISO25239系列标准FSW焊接工艺、质量要求和检测方法的国际标多媒体教学视频焊接过程慢动作展示、专家讲座录像、虚拟仿真软准此外还有AWS D

17.3航空航天FSW标准等，是质量控制的依据件等利用VR/AR技术实现沉浸式学习体验，提升培训效果在线学习平台推荐访问国际焊接学会IIW、美国焊接学会AWS等专业网站，获取最新技术动态和学习资源培训现场实况专业讲师正在指导学员进行FSW设备操作训练实训环节采用小班教学，确保每位学员都能获得充分的动手实践机会和一对一指导从理论到实践的无缝衔接，是培养优秀技术人才的关键未来展望与技术趋势新材料应用突破智能化与自动化高熵合金、复合材料、金属基复合材料的FSW技术取得进展碳纤维增强铝基复合材料的FSW连接成功应用于航天器结构，开辟了新的应用领域AI算法实现工艺参数自适应优化，机器视觉进行实时质量监控，无人化生产线大幅提升效率和一致性预计2025年智能FSW设备市场份额将达到40%全球标准化进程跨行业融合发展国际标准体系日趋完善,培训认证互认机制逐步建立中国正积极参与国际标准制定,推动FSW技术的全球化发展和应用推广FSW与增材制造结合实现复杂结构一体化成形；与激光技术结合实现混合焊接，兼具高效率和高质量技术融合创新将带来更多可能性总结与行动呼吁FSW是未来制造业的核心竞争力设备操作与工艺优化是核心能力95%在全球制造业向绿色化、轻量化、智能化转型的背景熟练的设备操作技能和深厚的工艺理解是FSW技术人员下，FSW技术凭借其独特优势成为不可或缺的关键技的立身之本通过系统培训和持续实践,掌握从参数设定焊缝强度术掌握FSW技术意味着把握行业发展的主动权到质量控制的全流程能力可达母材强度持续学习推动技术创新60%FSW技术发展日新月异，新材料、新工艺、新装备不断涌现保持学习热情，关注行业动态，积极参与技术交流，才能在竞争中保持领先碳排放相比传统焊接降低30%效率提升生产周期缩短立即加入培训，开启职业新篇章！FSW无论您是制造业从业者、工程技术人员，还是在校学生，FSW技术培训都将为您的职业发展注入强大动力让我们一起推动先进制造技术的发展与应用，共创美好未来！。