（4）金屬流變阻力和焊接牽引力同時作用導致變形。焊接時，縱向產生焊接牽引力，導致金屬材料出於縱向拉伸狀態，同時產生塑性變形。焊接完成後，牽引力消失，焊縫中間下壓，兩端略微向外拉伸。
不管是撓曲變形、失穩變形還是錯邊變形，都是焊接變形的表象。其本質是殘餘應力，誘發機製是根源，要想徹底控製焊件的變形，應從根源入手，抑製誘發機製。
3 鋁合金薄板FSW焊接變形的工藝對策
3.1 錯邊變形的工藝對策
大量初步試驗表明，目前普通的摩擦攪拌焊工藝對FSW進行焊接試驗時，常常無可避免地出現錯邊變形，而錯邊變形往往使整個焊接過程難以繼續進行。錯邊變形屬於人為失誤，為了有效避免因為錯邊變形而影響到整個焊接過程，我們利用在焊接過程中，在焊縫口的前端裝一個可以與攪拌頭同步前進並能隨動滾壓的裝置，其工作原理是在焊接過程中，在氣壓裝置的控製下，整個隨動滾壓裝置在焊件表麵自由升起和壓下。當壓輪向下壓時，兩邊焊板受到一個相等的下壓力，通過這個下壓力，兩個焊件可以始終保持同一水平，從而避免了錯邊變形。
3.2 撓曲變形和失穩變形的工藝對策
從誘變機製的分析，我們知道控製撓曲變形和失穩變形，必須從根源出發，即扼製引起焊接變形的四種誘發機製。通過避免焊件非對稱溫度場和減小焊接阻力來避免焊件的變形。
隨焊水冷裝置利用在摩擦攪拌焊接過程中以噴水來降溫的目的，對溫度場有效的控製，起到至關重要的作用。隨焊水冷裝置的工作機理大致如下：在FSW焊接過程，隨焊水冷裝置可以在焊接表麵噴射水霧從而對焊縫局部進行暫時性的降溫，既降低了焊接頭整體溫度水平，又減小高溫區與低溫區的溫度懸差，盡可能提高焊接頭溫度場的對稱性，於是便有效地控製了引起失穩變形、撓曲變形的熱致變形誘發機製。
對焊接工藝的力度適當控製也可以減小焊接阻力，改變焊接流變區的溫度。用攪拌摩擦焊焊接時，如果攪拌頭轉速過快，焊接流變區域溫度就會因力做功而升高，從而流變阻力就下降，熱致變形占主導地位，焊接縫及其附近區域金屬就會受到影響；如果轉速過低，焊接口溫度降低，焊接區域流變阻力增大，力致變形占主導地位，焊件就會受力而變形。因此，適中掌控攪拌頭的轉速是影響焊件變形的重要因素，控製好溫度和流變阻力，使熱致變形和力致變形的綜合變形達到最小，才能有效控製焊接
變形。
4 結語
針對目前普通的攪拌摩擦焊焊接存在的變形問題，本文分析了焊件殘餘應力的存在形式和對焊接變形的影響以及焊接變形的影響因素和基本規律，並對撓曲等幾種常見變形的形成機理與誘發機製進行較全麵的探討，通過根源提出一係列相應的工藝對策，如隨冷裝置、隨動滾壓裝
置等。
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作者簡介：畢應利（1971—），男，遼寧盤錦人，北方工業學校高級講師，高級工程師，研究方向：焊接質量控製、焊接工藝及設備、焊接專業建設。
（責任編輯：周加轉）