不過在科技領域，情況就不一樣了?！对娊洝防镎f：如切如磋，如琢如磨。說明古人就知道利用摩擦打造精美的玉器了。
普京大帝也有名言：生活是由矛盾構成的，哪里沒有矛盾了，哪里就將是一片荒蕪。－－聽上去，戰(zhàn)斗的民族是“無摩擦，不盡興”啊，車聚君先汗一個。
而在汽車領域，摩擦也能產生奇跡。一種叫摩擦焊的新工藝，正在逐漸興起并有可能替代目前風頭正健的激光焊。它沒有煙塵、火花、輻射，讓整個汽車制造過程更加安靜、安全、環(huán)保。
所以啊，與其通過有爭議的電動車、能作弊的柴油車來達到環(huán)保，還不如來點實在的，在制造中多普及一下摩擦焊這種綠色技術。
一、摩擦焊原理介紹
為了應對材料、接頭形式、焊接位置、截面大小等問題，摩擦焊呈現了多種形式，今天車聚君要給大家介（ān）紹（lì）的這種叫：攪拌摩擦焊。
攪拌摩擦焊也稱FSW （Friction Stir Welding），是美國焊接研究所在1991年發(fā)明的一種在機械力和摩擦熱，共同作用下的新型固相連接技術。雖然這項技術起步較晚，但由于出色的環(huán)保以及焊接能力，迅速引起了各大廠家的關注。
▲相較于利用高電壓、高電流瞬間獲得巨大熱量的焊接方法，這種采用摩擦生熱的方法很是新穎。
在攪拌摩擦焊接過程中，一個帶有特殊軸肩和針凸的柱形攪拌頭會旋轉著緩慢插入被焊接工件中，通過劇烈的攪拌、摩擦以及壓力作用，焊縫的金屬材料發(fā)生塑性軟化，當攪拌頭旋轉著向前移動時，熱塑化的金屬材料會從攪拌頭前沿向后方轉移，并在攪拌軸肩的作用下受到摩擦和鍛壓，最終得到精細的鍛造組織接頭。
▲它充分利用了摩擦生熱的原理，而且通過加壓的方式，防止受熱后的金屬材料發(fā)生嚴重變形，并將兩塊金屬迅速地“粘接”在一起。巧妙的將加熱加壓方式組合在一起，為這個想法點贊。
二、攪拌摩擦焊的幾個特點
初步了解原理后，問題來了——這種摩擦生熱的焊接方式能給我們帶來什么好處呢？總結下來有以下特點：
▎這種焊接實現了全位置的自動化，焊接過程不會產生煙塵、飛濺、紫外線及電磁輻射等污染，實現了焊接過程的環(huán)?；?；
▲印象中車間里應該是各種高大上的機器人，光潔明亮。然鵝，走進車身車間我們往往會聞到一股刺鼻煙塵味，知道為什么工作人員會戴防塵口罩了吧？
▎不同于大多數焊接方法，摩擦焊的過程是在材料的塑性狀態(tài)下實現的，這使得焊縫的一致性很高，沒有熱裂紋、夾雜、氣孔等熔焊缺陷產生；
▲頂蓋激光釬焊（熔焊的一種），我們總以為會像上圖這樣光潔順滑，可現實經常會出現下圖這樣的氣孔、鋸齒邊、飛濺情況。
▎正常情況下，摩擦焊不需要焊絲和保護氣，焊接過程消耗少，焊縫殘余應力低，基本沒有變形，焊接接頭的強度可以達到或者接近母材的強度，機械性能優(yōu)異；
▎摩擦焊焊前不需要對鋁合金氧化層做特殊處理，也不需要開破口，焊接過程中不需要填充材料和保護氣，大大簡化了焊接工序。
▲摩擦焊很好的體現了高效節(jié)能環(huán)保的理念，不同于傳統焊接的火花四濺，這種焊接顯得更冷靜優(yōu)雅。不謙虛的說，是一種最時尚的焊接方式。
攪拌摩擦焊技術在航空航天上已經到了工業(yè)化運用階段，像波音、洛克希德·馬丁以及Eclipse等航空航天巨頭都已采用了這項技術。從新技術在航空航天上趨向成熟后會轉向民用（特別是汽車）的調性來說，下一步很有可能就是在汽車上的應用了。
事實上，這項技術的發(fā)展比我們想象的快。
三、攪拌摩擦焊在汽車中的應用
現在來說它能應用在多種汽車零部件的制造中，比如說輪轂、后橋、鋁合金電池托盤、發(fā)動機殼體內襯、側體內襯加強件、車門加強結構件、大型擠壓成型件的拼接等。
就這些組件，福特、寶馬、菲亞特、通用、奔馳和沃爾沃等都有所涉獵。但這項技術也同它的使用范圍一樣，主要由供應商獨立研發(fā)，或供應商與車企共同研發(fā)的方式。技術儲備上，占據主導地位的仍是供應商。
▲以前某公司的某款車型后橋零件測試后發(fā)現達不到耐久性要求，后橋上層板軸襯磨損嚴重。為了解決問題，采用了攪拌摩擦焊的方法，將兩塊相同的擠壓成型件，沿中間對接縫焊接在一起，效果顯著。
我們知道鋁、鎂合金一類的輕質合金在焊接中有著接頭軟化嚴重、易形成氧化膜、容易產生氣孔和熱裂紋、焊接變形嚴重等缺點。
而攪拌摩擦焊正好能地解決這類問題：早在2005年，2005 Ford GT上就使用了這項技術，來焊接鎂鋁合金。可以說，摩擦焊是最適合鋁合金材質的焊接工藝之一。
四、汽車廠家摩擦焊的態(tài)度
由于技術有難度，摩擦焊技術用的還不廣泛，廠家宣傳的也不多。但車聚君還是給大家找到了有代表性的幾家：
▎奧迪的ASF鋁合金空間框架，雖在車身主要承載部位上仍使用MIG焊接技術，不過官方已提出了使用摩擦焊的計劃－－未來實施的可能性非常大。
▎馬自達不僅敢用轉子發(fā)動機，還在RX-8的后門框上采用了摩擦焊技術。
▎德國卡曼汽車公司采用摩擦焊，來焊接由泡沫鋁制造的車頂蓋。因為如采用熔化焊連接方式，其中的發(fā)泡劑極易發(fā)生燒失。
▎中航工業(yè)賽福斯特公司，為國內某車企開發(fā)了中國首臺用于鋁合金汽車工藝的攪拌摩擦焊設備，并實現了輪轂的摩擦焊。
▎早在2010年，廣州地鐵3號線城軌車輛的車體就大量使用了摩擦焊。
另外，美國MegaStir、Tower，瑞典SKB，日本日立、日本輕金屬等公司都有著相當強的技術儲備。以中航工業(yè)為首的一批中國企業(yè)也不甘落后，業(yè)務已延伸到了海外市場和新能源汽車領域（如電池框體焊接）。
五、摩擦焊的優(yōu)勢在哪里？
談到鋁合金焊接，大家印象最深刻的可能是激光焊接工藝了，相較于激光焊接的家喻戶曉，攪拌摩擦焊工藝能后來居上嗎？
車聚君看來，摩擦焊還是有優(yōu)勢的：
▎為了在降低車重的同時保證剛度，鋁合金中常會添加強化元素（如Mg）。激光焊接由于電弧焊接溫度高，強化元素容易燒失，焊縫強度以及整車性能會受到影響，而焊接溫度較低的摩擦焊就沒有這個問題；
▎激光焊接工藝難度大，焊接質量很容易出現反復，現今使用這項技術的車企中，敢說還沒哪一家承認完全控制了這項技術。
六、摩擦焊還有提升的空間
攪拌摩擦焊并不是一種絕對完美的焊接方式，比如說焊接速度就是一大問題，通常來說這種焊接方式的速度在100mm/min左右，要知道同樣可以不間斷焊接的激光焊接，其一般速度在3000mm/min左右。
要提到攪拌摩擦焊的最新動態(tài)，最讓人激動的就是能源部太平洋西北國家實驗室（PNNL）的最新研究，他們通過與通用汽車公司、美鋁以及美國鐵姆肯（TWB）公司合作，使得攪拌摩擦焊的速度提高了10倍之多，大大降低了生產時間和成本，同時還得到了更輕更牢固的零部件。
據報道，改進后的工藝可以使得車門重量減輕62%，而成本則可以降低25%。
車聚小結：
現在看，攪拌摩擦焊還是一種新興技術，普及率不是很高。但隨著輕量化成為共識，鋁鎂合金材料受到空前重視，這勢必會讓摩擦焊技術異軍突起。
另外，隨著環(huán)保意識增強，水性涂料、免中涂工藝、摩擦焊等綠色造車技術，會逐漸替代一些“懂車帝”口中的激光焊、空腔注蠟、車漆厚等，而成為一股新的技術清流。
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