攪拌摩擦焊引數計算

← ToolBox / 攪拌摩擦焊引數計算

🧮 Friction Stir Welding Parameters

From spindle speed, downforce and welding speed, estimates friction-welding heat input power and specific line energy using the shoulder-friction model.

📐 計算公式
Q = (2π·N/60)·(2/3)·μ·F·R；E = Q / v
基於攪拌摩擦焊(FSW)功率模型：軸肩環形接觸面摩擦功率 Q 由轉速 N、摩擦係數 μ、下壓力 F、軸肩半徑 R 積分得到；單位線能量 E=Q/v 決定熱輸入與焊縫質量，用於工藝引數校核。
💡 公式：摩擦功率 Q = (2π·N/60)·(2/3)·μ·F·R（軸肩環形接觸積分），單位線能量 E = Q / v。N 為轉速，F 為下壓力，R 為軸肩半徑。
⚠️ 使用說明與注意事項
  • 按 Enter 快速計算，Ctrl/Cmd + Enter 複製結果
  • 摩擦係數 μ 典型範圍 0.3～0.6（鋼/鋁介面），可按材料調整
  • 本模型為熱輸入估算，未考慮攪拌針產熱與材料熱物性，結果僅供工藝參考
  • 純前端執行，資料不會上傳到伺服器

🕘 最近計算

暫無計算記錄

📚 深度解析：攪拌摩擦焊引數計算（熱輸入與線能量）

💡 常見使用場景

方法
演算法：軸肩半徑 R = 軸肩直徑/2/1000（m）；角速度 ω = 2π×轉速/60（rad/s）；摩擦熱輸入功率 Q = (2/3)×μ×下壓力×ω×R（W，下壓力由 kN 換算為 N）；單位線能量 E = Q/焊接速度（J/mm）；軸肩外緣線速度 = ω×R×1000（mm/s）；進給比 = 轉速/焊接速度；峰值溫度按 min(580, 20 + 0.35×Q/焊速) 估算（鋁合金基準）。E<300 為低熱輸入、300~800 中熱輸入、>800 高熱輸入。
算例
例：800rpm、下壓力 15kN、焊速 3mm/s、軸肩 18mm、μ=0.4 → R=0.009m、ω=83.78rad/s，熱輸入功率 3015.9W、單位線能量 1005.3J/mm（高熱輸入）、外緣線速 753.98mm/s、進給比 266.67、估算峰值溫度 371.9℃。若改為 1200rpm、10kN、焊速 5mm/s、軸肩 15mm、μ=0.35 → Q=2199.1W、E=439.8J/mm（中熱輸入）、外緣線速 942.48mm/s、峰值溫度 173.9℃。

❓ 常見問題（FAQ）

進給比 266.67 是什麼意思？
工具按 轉速(rpm)/焊速(mm/s) 直接相除，單位上還需再除以 60 才是 rev/mm（本例實際為 4.44 rev/mm）。進給比反映單位焊縫長度上的攪拌次數，是判斷熱輸入是否充足、是否會產生隧道型缺陷的關鍵引數。
係數 2/3 從哪來？
來自軸肩環形接觸面的摩擦功率積分：對半徑 r 處微元所受壓力做功 μ·ω·r 積分後得到 (2/3)μFωR，比直接用外緣線速度相乘更接近實際熱輸入分佈。

🔗 相關工具

🌡️ 預熱溫度與保溫時間計算預熱溫度與保溫時間計算 🧮 保護氣體配比計算保護氣體配比計算 🛡️ 焊材選用推薦焊材選用推薦 ⚡ 焊接能耗成本核算焊接能耗成本核算 🔥 WPS 焊接工藝規程編制WPS 焊接工藝規程編制 🌡️ 層間溫度控制計算層間溫度控制計算
📖關於「攪拌摩擦焊引數計算」 ▼

📝工具簡介

攪拌摩擦焊（FSW）引數計算器，基於軸肩環形接觸面摩擦積分模型，估算焊接過程的摩擦熱輸入功率、單位線能量及軸肩外緣線速度，輔助工藝引數最佳化。

✨功能特點

🎯使用場景