山东搅拌摩擦焊检测技术斌瑞提供

水冷板作为一种冷却方式，在许多行业都有广泛的应用。目前水冷板大多是在切削加工后、采用搅拌磨檫焊的方式进行焊接。搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样。搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状（如带螺纹圆柱体）的搅拌针伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化。同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。焊接过程如图所示。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。焊头的突出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，焊头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。在焊接过程中，搅拌针在旋转的同时伸入工件的接缝中，旋转搅拌头（主要是轴肩）与工件之间的摩擦热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形，然后随着焊头的移动，高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅拌头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝。搅拌摩擦焊对设备的要求并不高，基本的要求是焊头的旋转运动和工件的相对运动，即使一台铣床也可简单地达到小型平板对接焊的要求。但焊接设备及夹具的刚性是极端重要的。搅拌头一般采用工具钢制成，焊头的长度一般比要求焊接的深度稍短。应该指出，搅拌摩擦焊缝结束时在终端留下个匙孔。通常这个匙孔可以切除掉，也可以用其它焊接方法封焊住。针对匙孔问题，已有伸缩式搅拌头研发成功，焊后不会留下焊接匙孔。

板与板之间的焊接情况将直接影响水冷板的质量问题，因而对其的无损检测也尤为重要、能避免许多质量问题。我们随机挑选了一块水冷板，用水浸相控阵检测的方式对其进行扫查、确认其扫查效果。

工件： 搅拌摩擦焊 水冷板 水冷板为随机挑选的一块水冷板、其中有无缺陷未知，仅验证其扫查效果。水冷板为中空结构、板中有许多的水冷通道，一圈采用钎焊的方式进行焊接。

检测设备 主机：奥林巴斯 搅拌摩擦焊 水槽：自主开发水槽扫查器 探头：探头采用的是常规的相控阵探头。

搅拌摩擦焊 扫查工艺： 采用零度线性扫查的方式、对水冷板的整个面进行扫查。

搅拌摩擦焊 扫查结果： 搅拌摩擦焊 可以看到、整体结构还是比较清晰、能够比较清楚的检测到水冷板内部的结构。信噪比无法达到常规水浸检测的效果、但整体结果还是不错。

结论： 采用相控阵水浸检测的方式对水冷板进行检测时、能够得到一个比较好的检测效果、无法达到常规水浸超声的信噪比、但检测效率非常高、是常规水浸检测的几十倍以上、可用于大批量工件的快速检测。