搅拌摩擦焊技术在中国的发展和推广应用—继续推进搅拌摩擦焊的发展

搅拌摩擦焊技术在中国的发展和推广应用

Development and Application of Friction Stir Welding Technology in China

——继续推进搅拌摩擦焊的发展

中航工业北京航空制造工程研究所 栾国红 郭德伦

     利用科学发展观继续推进搅拌摩擦焊的发展

       搅拌摩擦焊技术在国内已经得到迅速发展，并且在工业制造领域得到了广泛应用。但是，我们必须认识到，越是基本的制造方法对制造工业的影响范围越大、持续时间越长、作用力越强。搅拌摩擦焊作为一种基本的、新型的轻合金连接方法，将会对现代制造工业领域产生革命性的影响。但是要使这种连接新方法在中国得到进一步的发展和广泛的应用，并使之转化为市场化的工业产品的制造能力，提升中国制造产品的品质，还需要以科学发展观来引领和推动搅拌摩擦焊技术的进一步研究与发展。

图6 出口德国的全自动化搅拌摩擦焊设备

       首先，搅拌摩擦焊的发展要适应中国国情，并把握技术内在发展趋势，在尊重搅拌摩擦焊发明专利知识产权的基础上，加强基础技术的探索性研究，加强专业化技术人才的培养。搅拌摩擦焊在世界舞台上亮相已经有近 20 年的时间，并且逐渐由方法研究、机理探索、工程化开发等阶段进入工业化应用阶段。现阶段我国制造工业对搅拌摩擦焊技术需求强烈，但是能够支持搅拌摩擦焊在国家级重大工程项目中应用的性能数据、技术条件、标准、装备和人才极其缺乏。尽管北京赛福斯特技术有限公司（中国搅拌摩擦焊中心）一枝独秀，在搅拌摩擦焊技术的研究、工程化开发、装备制造等方面全面发展，但是毕竟在资金、人力、研究条件等方面资源有限。面对一项革命性的技术，还需要发挥国家和社会的力量，鼓励和支持国内科研院所共同参与搅拌摩擦焊的基础技术和方法研究，促进搅拌摩擦焊基础技术的了解和掌握，并且培养出一定数量的专业化研究人员和工程技术人员。

       第二，搅拌摩擦焊的发展要加强核心技术的创新性发展。搅拌摩擦焊是一种多学科集成的新技术，涉及摩擦学、材料学、工程学、金属冶金、塑性加工和焊接等基础科学和工程科学。搅拌摩擦焊作为一种多学科交汇的新方法，可以发展出纵缝焊、环缝焊、无钥孔焊接、变截面焊接、自支撑双面焊接、空间 3D 曲线焊、搅拌摩擦点焊、回填式点焊、搅拌摩擦焊表面改性处理、搅拌摩擦焊超塑性材料加工等多种连接和加工方法和技术。这些新方法的发明和发展都需要研究人员和技术人员具有创新性和突破式的思维与观念。

       国家提出在未来 20 年内建立创新性国家的发展战略，但是一个国家和民族的创新性不仅仅表现在几个标志性的重大工程上，更重要地体现在原创性方法的发明和创造中。中国搅拌摩擦焊中心肩负着引领搅拌摩擦焊技术在中国发展的责任，因此一定要重视搅拌摩擦焊核心技术的开发和研究，加大新技术的研发力度。

       第三，要重视搅拌摩擦焊装备的发展。装备是技术的载体，也是实现技术价值和转化为生产力的手段和途径。要利用新的技术提升产品的质量和生产效率，就必须研发和制造先进的装备。

       在中国搅拌摩擦焊中心，搅拌摩擦焊技术的研究和搅拌摩擦焊设备的开发一直以来都受到重视。依靠北京航空制造工程研究所 50 年来在中国航空航天工业领域制造技术和装备的技术积累和底蕴，中国搅拌摩擦焊中心有信心为中国企业提供先进可靠的搅拌摩擦焊装备。迄今已经开发成功适合应用于不同工业领域的龙门式、悬臂式、台式、卧式等多个系列的搅拌摩擦焊专机设备，具有数控、柔性、可靠等特点。在装备方面，中国搅拌摩擦焊中心还针对搅拌摩擦焊的民用工业领域， 推广研发了低成本的通用型搅拌摩擦焊设备，针对船舶、列车研制了宽幅型材壁板搅拌摩擦焊设备，针对汽车工业正在开发机器人搅拌摩擦焊设备等。

       第四，搅拌摩擦焊的发展要以市场为引导，以国家重大项目为突破口，广开合作之门，联合国内外优势科研院所，全面实现搅拌摩擦焊技术的工程化应用。经过近几年的工程化开发，中国搅拌摩擦焊技术日渐成熟，对该技术的宣传和认识也越来越深。能够在国家级的重大项目中得到工程化应用是搅拌摩擦焊技术标志性的发展。中国搅拌摩擦焊中心与国内的科研院所，尤其是设计院所和主机厂紧密合作，参与和承担了国家大飞机项目、新一代运载火箭项目、新型舰艇项目的技术开发和部分装机零部件的研制任务。这些重大项目的需求牵引， 提升了搅拌摩擦焊技术的水平，推进了搅拌摩擦焊技术的工程化发展。

       第五，搅拌摩擦焊的发展要以批量化生产制造为手段，以产业化和工业化为目标，结合鼓励性政策支持， 全力推进搅拌摩擦焊在轻合金材料连接领域的应用，提升我国铝、镁、铜、钛合金等金属材料的制造技术水平和质量。

       作为制造大国，对铝、镁、铜、钛等轻合金材料需求旺盛，搅拌摩擦焊作为针对这些轻合金材料最先进的连接技术，可以提升产品的质量和生产效率，降低制造成本和能源消耗，属于绿色、环保和宜人化的制造技术。但是搅拌摩擦焊设备的成本较高，在 2015 年以前使用该技术进行工业产品制造又受到专利许可的限制，这些因素制约了搅拌摩擦焊技术在中国的推广和应用，需要国家针对搅拌摩擦焊这样涉及范围较广的先进制造技术制定相关鼓励性政策，如给予贷款和财政补贴等， 支持中小工业企业应用搅拌摩擦焊技术进行产品制造。同时，中国搅拌摩擦焊中心也在积极推动搅拌摩擦焊在中国的推广应用，制定了在中国范围内根据区域发展特点、建立数个区域性的搅拌摩擦焊工业产品制造中心的发展策略。这可以解决专利、资金、运输等问题，促进该技术在国家产业结构调整和优化过程中的大发展。

       搅拌摩擦焊技术已经逐渐应用于工业企业的生产制造，并融入我们的生活。应该把握搅拌摩擦焊技术的发展趋势，预见这项技术的前景， 用科学发展观推动和引领这项技术在中国的发展，缩短和西方先进国家在制造技术上的差别。

结束语

       促进搅拌摩擦焊技术的进一步发展，推动它在中国工业制造领域的广泛应用是时代赋予我们这一代工程技术人员的使命与责任。时代要求我们要满怀信心，勇于担当。

我国要发展成为制造强国和要创新性国家，在中国搅拌摩擦焊技术发展的晨曦中我们看到了希望的光芒。

       东莞智谷光电科技有限公司是广东华中科技大学工业技术研究院下属公司；是航空工业·赛福斯特技术有限公司的营销中心。广东华中科技大学工业技术研究院与北京赛福斯特技术有限公司建立产学研政战略联盟，实现资源整合优势互补，强强联合。

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