在攪拌摩擦焊接過程中,攪拌工具的形狀會嚴重影響焊接過程中的熱輸
入量、壓力與扭矩、材料的流動性等。其中,軸肩尺寸、軸肩角度、攪拌針
長度及形狀、有無螺紋等都對攪拌摩擦焊接過程有重要影響。這些因素對攪
拌摩擦焊接的影響與輕質合金的攪拌摩擦焊接類似,因此在這里不再贅述。
但高溫合金攪拌工具形狀設計原則與輕質合金攪拌工具有很大不同。由于輕
質合金在焊接過程中的扭矩、壓力及摩擦力要小很多,因此可以采用形狀復
雜的攪拌工具來增加材料在焊接過程中的流動性,從而增加材料的變形速率
與產熱量。但在高溫合金材料的攪拌摩擦焊接過程中,攪拌工具要在高溫下
承受強烈的摩擦及巨大的扭矩與壓力,采用形狀復雜的攪拌工具很容易導致
攪拌工具磨損劇烈甚至斷裂。因此,高溫合金材料的攪拌工具一般采用形狀
比較簡單的圓柱形或圓錐形。為了增加材料的流動性及產熱量,一般在軸肩
及攪拌針上都會有螺紋。圖2-2為英國焊接會所發明的 MX Triflute輕質合金
攪拌工具。從圖中可以看出,輕質合金攪拌工具的形狀非常復雜,同時螺紋
較深。
