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发现摩擦焊接的历史：为何1924年的专利至今影响深远？
摩擦焊接（Friction Welding, FW）是一种利用相对运动的工件之间的机械摩擦产生热量的实体-state焊接和连接过程。这个过程通过施加一个称为「挤压力」（upset）的侧向力，将材料塑性变形并熔合在一起。摩擦焊接技术广泛应用于航空和汽车行业，并在金属和热塑性材料的焊接中扮演重要角色。
「摩擦焊接是一种像锻造焊接的实体-state焊接技术，但其运作机制和应用范围更为广泛。」
摩擦焊接的历史
摩擦焊接的早期应用和专利可以追溯到20世纪初，而旋转摩擦焊接则是各种方法中最古老的一种。 1924年，W. Richter在英国获得了线性摩擦焊接（LFW）技术的专利，随后H. Klopstock也在苏联获得了相似的专利。尽管最初的描述相当模糊，但这些早期专利奠定了摩擦焊接技术的重要基础。
1956年，一位名为A. I. Chudikov的技术员在苏联对旋转摩擦焊接进行了科学研究，并首次将其作为商业过程引入。 1960年，这项技术被引入美国，Caterpillar Tractor Company、Rockwell International和American Manufacturing Foundry等公司随即开始开发相关机器。这些专利的发展不仅在欧洲和苏联广泛运用，也为后来的技术进步铺平了道路。
摩擦焊接的主流技术
摩擦焊接包含多种形式，以下是几种主要的焊接方法：
旋转摩擦焊接
在旋转摩擦焊接（RFW）中，一个焊接元件相对于另一个元件旋转并施加压力。材料的加热是由摩擦所产生的，最终形成不可分离的焊接接头。
线性摩擦焊接
线性摩擦焊接（LFW）是将一个组件进行线性往复运动，与固定的组件接触并施加压力。
摩擦搅拌焊接
摩擦搅拌焊接（FSW）是一种实体-state的连接过程，这个过程使用一个非消耗工具来连接两个面对的工件，而不会熔化材料。随着工具沿着接头线移动，工具与工件材料之间的摩擦产生的热量会使得接触区域的材料软化，进而实现焊接。
摩擦表面处理
摩擦表面处理是一种源于摩擦焊接的过程，通过旋转的涂层材料棒（称为mechtrode）来应用涂层材料，形成一层塑化的接合层。
焊接质量要求
摩擦焊接的质量要求取决于其应用领域，例如在航空或飞行行业焊接的缺陷是不可接受的。焊接质量测试通常使用测量和数字化方法来保障，并希望获得超细晶粒结构的合金或金属。
「在摩擦焊接过程中获得的微细组织结构对于焊接接头的性能至关重要。」
技术的演变与未来展望
摩擦焊接技术的演变不仅表现在焊接方法的多样性上，还体现在商业应用的日益增长。自1960年代以来，许多企业不断创新，开发如低力摩擦焊接等新的混合技术，以减少焊接所需的力量，提高焊接效率和质量。
随着科技的发展，摩擦焊接技术的应用不仅限于金属材料，还逐渐扩展到热塑性材料的焊接，为未来的制造业注入了新的活力。
这些历史和技术的发展清楚显示，摩擦焊接技术的影响力依然深远，从1924年的专利开始，到现在的广泛应用，它可能会在未来引领行业的不断创新与变革。你认为摩擦焊接的未来发展，将如何影响现代制造业呢？
