張貴鋒，楊小輝，趙歡，石盛

西安交通大學(xué)金屬材料強(qiáng)度國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室焊接與涂層研究所 陜西西安 710049

1 釬焊新方法發(fā)展概述

釬焊主要用于大面積搭接、工件厚度與尺寸過(guò)大或過(guò)小、母材易于熱裂或冷裂、異種金屬、先進(jìn)材料等電弧焊無(wú)法勝任的焊接工況；釬焊界面冶金的核心是去膜、潤(rùn)濕（決定致密性）、適度合金化（決定界面相與釬縫組織）；其接頭設(shè)計(jì)常采用搭接或套接形式以增大承載面積；接頭性能受控于界面反應(yīng)優(yōu)劣（組織因素）與熱應(yīng)力（力學(xué)因素）。釬焊方法通常以加熱方式命名。在釬焊熱源發(fā)展方面，有采用電弧熱源的電弧釬焊（如MIG-Brazing）與采用光能的激光釬焊（Laser-brazing）等。

自2000年以來(lái)，釬焊方法也出現(xiàn)了若干行之有效的新方法，主要有：①2005年報(bào)道的熔-釬焊（Welding-brazing）。②2007年報(bào)道的超聲波輔助的釬焊與液相擴(kuò)散焊（Ultrasonic-assisted Brazing/Transient Liquid Phase Bonding）。③2011年報(bào)道的攪拌摩擦釬焊（FSB：Friction Stir Brazing/Soldering）。其中前者是由德國(guó)研究人員首先報(bào)道，后兩種是我國(guó)研究人員發(fā)明的新型焊接方法。在上述釬焊改進(jìn)方法中，其目的、應(yīng)用場(chǎng)合、難點(diǎn)有所不同。

1.1 熔-釬焊

2005年，德國(guó)H. Laukant（University of Bayreuth）與奧迪（Audi）公司合作，在單邊加熱激光焊（另一側(cè)母材靠熱傳導(dǎo)）的基礎(chǔ)上，最早提出了激光熔-釬焊方法（LWB：Laser Weldingbrazing Process）：采用Zn-2Al焊絲，用LWB工藝焊接0.9mm厚鍍鋅鋼板與1.1mm厚鋁板（AA6016）的搭接角焊縫與雙卷邊法蘭對(duì)接焊縫[1]。國(guó)內(nèi)哈爾濱焊接研究所林尚揚(yáng)院士課題組的雷振、秦國(guó)梁等較早關(guān)注到此技術(shù)動(dòng)態(tài)并開(kāi)展研究[2，3]。最近，在熱源改進(jìn)方面，陳樹(shù)海將熔-釬焊與CMT結(jié)合起來(lái)，可進(jìn)一步降低對(duì)熔池的熱輸入[4]；在母材拓展方面，張林杰等將熔-釬焊用于難熔金屬M(fèi)o（熔點(diǎn)2623℃）的焊接：對(duì)Mo/304L異種金屬組合，證明了添加0.03mm厚Ni箔的LWB比無(wú)添加直接LWB（同時(shí)激光斑點(diǎn)移向SUS一側(cè)0.1mm），接頭抗拉強(qiáng)度可由110MPa大幅提高到280MPa[5]。

熔-釬焊用于兩種熔點(diǎn)相差較大的異種金屬的對(duì)接或角焊縫搭接，其目的是為了抑制異種金屬焊接熔池結(jié)晶后出現(xiàn)過(guò)量金屬間化合物脆性相，途徑是通過(guò)優(yōu)化加熱位置與溫度場(chǎng)分布僅熔化低熔點(diǎn)母材而不熔化高熔點(diǎn)母材。熔-釬焊利用異種金屬母材熔點(diǎn)的差異，通過(guò)適當(dāng)調(diào)整熱源位置，形成非對(duì)稱(chēng)加熱使低熔點(diǎn)母材一側(cè)熔化獲得了熔焊界面，同時(shí)在高熔點(diǎn)母材一側(cè)因高熔點(diǎn)母材保持固相而獲得釬焊界面。

熔-釬焊的難點(diǎn)在于如何確保釬焊一側(cè)界面的潤(rùn)濕性，常需配套使用合適的釬劑來(lái)改善低熔點(diǎn)液態(tài)母材對(duì)高熔點(diǎn)母材的潤(rùn)濕性，或者采用預(yù)鍍、預(yù)覆層處理后的母材。尤其是熱輸入更低的CMT熔-釬焊在異種金屬“薄板”（如Al/Fe）的焊接方面潛力更大。

1.2 超聲波輔助釬焊與超聲波輔助液相擴(kuò)散焊

超聲波輔助釬焊是由哈爾濱工業(yè)大學(xué)閆久春教授于2007—2009年發(fā)明的，該方法獲得了國(guó)內(nèi)與美國(guó)專(zhuān)利授權(quán)[6-9]。超聲波輔助釬焊具有大氣環(huán)境下施焊、母材熔解明顯、界面潤(rùn)濕性改進(jìn)明顯、施振時(shí)間與保溫時(shí)間短暫的優(yōu)點(diǎn)。特別在軟釬焊方面，突破了釬劑化學(xué)反應(yīng)去膜和真空環(huán)境防氧化的條件限制，尤為適用于潤(rùn)濕性差的母材以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的精密焊接。

施加超聲波振動(dòng)的目的是為了改善在大氣環(huán)境下釬焊時(shí)母材的潤(rùn)濕性。其特點(diǎn)在于超聲波振動(dòng)施加在釬縫之外的母材上（并非液相釬料上），同樣可在液相內(nèi)部獲得超聲波空化等效果，可促進(jìn)去膜、潤(rùn)濕與填縫。這種將超聲波振動(dòng)施加于固態(tài)母材表面的方法比早期將超聲波振動(dòng)施加于釬料池具有使用方便的優(yōu)越性。其熱源多為外加熱源，并非超聲波摩擦熱源，加熱方面具有很大靈活性。

閆久春在證明了施加超聲波振動(dòng)強(qiáng)化了母材表面氧化膜的破碎與母材向釬料中的熔解之后，進(jìn)一步提出了“聲能活化促進(jìn)界面潤(rùn)濕”的思想[6]。目前，超聲波復(fù)合軟釬焊研究取得了如下成果：一是液態(tài)金屬聲空化熱力效應(yīng)作用基礎(chǔ)機(jī)制；二是聲場(chǎng)作用下鋁合金潤(rùn)濕性與結(jié)合機(jī)制；三是陶瓷與金屬低溫活化連接機(jī)理與方法；四是鋁基復(fù)合材料低溫低應(yīng)力連接方法。在潤(rùn)濕性改善方面，該方法能使鋁基復(fù)合材料基體熔解，大量陶瓷顆粒增強(qiáng)相進(jìn)入釬縫中，并能被基體熔解進(jìn)入釬料的新液相完全潤(rùn)濕，改進(jìn)了潤(rùn)濕性與陶瓷顆粒分布的均勻性[10，11]。同時(shí)，在Ti-6Al-4V/Al1060組合的超聲波釬焊中（所用釬料為Al-12Si），觀察到了TC4向釬料中迅速熔解的小坑（深約5μm）；Al/Ti（L/S）界面反應(yīng)加快[12]。

圖1 超聲波輔助釬焊工藝原理[6]

1.3 攪拌摩擦釬焊（FSB）

攪拌摩擦釬焊是由西安交通大學(xué)張貴鋒于2011年發(fā)明報(bào)道的[13，14]，采用無(wú)攪拌針工具并輔之以能與母材反應(yīng)的釬料（見(jiàn)圖2），能以冶金反應(yīng)（共晶反應(yīng)為主）代替塑性流動(dòng)實(shí)現(xiàn)去膜并拓寬焊幅，是攪拌摩擦搭接焊與釬焊的改進(jìn)工藝，可用于大氣環(huán)境下搭接焊、復(fù)合板制備與復(fù)合管制備。

FSB繼承了FSW以表面摩擦熱為熱源的優(yōu)點(diǎn)，但因攪拌針被取消后（為了消除匙孔與鉤型而取消了攪拌針）攪拌作用退居次要地位，故在導(dǎo)入釬料后（以彌補(bǔ)攪拌針被取消后導(dǎo)致的機(jī)械攪拌破膜功能喪失的不足），以冶金反應(yīng)（釬料/母材的共晶反應(yīng)→母材/母材的擴(kuò)散反應(yīng)）代替塑性流動(dòng)實(shí)現(xiàn)去膜并拓寬焊幅，可解決攪拌摩擦搭接焊存在的攪拌針磨損、匙孔、焊幅狹窄、鉤狀缺陷等問(wèn)題。

圖2 攪拌摩擦釬焊（無(wú)攪拌針）技術(shù)示意[14]

2 攪拌摩擦釬焊工藝及其優(yōu)點(diǎn)

2.1 攪拌摩擦搭接焊（FSLW）的主要問(wèn)題

盡管FSW工藝在工具設(shè)計(jì)（螺紋針、內(nèi)凹肩、帶棱軸肩輪廓）與安裝（傾斜）兩方面采取了方方面面的技術(shù)方案來(lái)強(qiáng)化工具對(duì)塑性流動(dòng)的驅(qū)動(dòng)效果，這些方法對(duì)于攪拌摩擦對(duì)接焊能起到較好的效果（除了根部弱連接缺陷），但仍難以克服攪拌摩擦搭接焊（FSLW：Friction Stir Lap Welding）的固有問(wèn)題，導(dǎo)致FSLW質(zhì)量遠(yuǎn)不及攪拌摩擦對(duì)接焊。FSLW的固有問(wèn)題主要有以下5個(gè)方面。

（1）攪拌區(qū)內(nèi)部豎向分散去膜與豎向混合效果差 主要原因在于攪拌針的旋轉(zhuǎn)方向與待焊界面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向不同。在FSBW中，攪拌針的旋轉(zhuǎn)方向垂直于對(duì)接面，可對(duì)界面逐層剪切（每轉(zhuǎn)一圈焊道中心處沿焊接方向的剪切厚度為v/n；該值即為表面氧化膜沿焊接方向的寬度），并可將剪切下來(lái)的氧化膜在攪拌針后沿其半個(gè)周長(zhǎng)的弧形范圍進(jìn)行重新分布，氧化膜分散范圍被擴(kuò)大化，分散效果好（由連續(xù)的膜狀變成分散的粒狀）。

但在FSLW中，攪拌針的旋轉(zhuǎn)方向平行于搭接面，即使材料被剪切并從攪拌針前轉(zhuǎn)移至攪拌針后，雖然在平面內(nèi)發(fā)生了較大位移，即從攪拌針的前半部“圓周”轉(zhuǎn)移到后半部“圓周”，但分散范圍并沒(méi)有擴(kuò)大，且在豎向的位移幅度較小，導(dǎo)致氧化膜雖然可被破碎，但氧化膜碎屑分散效果有限，仍局限于某一水平面及其附近。

（2）攪拌區(qū)邊緣有鉤狀（Hook）缺陷及其向攪拌核心內(nèi)的延伸 攪拌區(qū)邊緣的鉤狀缺陷主要是溫度低而強(qiáng)度高的下板的攪拌區(qū)邊緣母材，在攪拌針的前移過(guò)程中因承受朝前擠壓而向上流動(dòng)，嵌入溫度高而較軟的上板中。一般前進(jìn)側(cè)的鉤狀缺陷較后退側(cè)明顯（后退側(cè)的鉤狀缺陷受攪拌針前待轉(zhuǎn)移金屬的向外擠壓以及攪拌針平移引起的前推，攪拌針旋轉(zhuǎn)引起的后拽，軸肩豎向擠壓的綜合作用而模糊）。當(dāng)鉤狀缺陷嵌入上板過(guò)深時(shí)，不但減小上板有效承載厚度，還存在被軸肩的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)拖入延伸到攪拌核內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)。雖然攪拌針的螺紋與傾角有利于強(qiáng)化豎向流動(dòng)，但同時(shí)加大了大型鉤狀缺陷延伸入攪拌核內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)。

（3）單道焊幅狹窄，僅為攪拌針的直徑 由于FSLW的氧化膜破碎（不等于清除）范圍僅限于被攪拌針攪拌過(guò)的區(qū)域，因此單道FSLW的焊合寬度（有效焊幅）僅為攪拌針的直徑，遠(yuǎn)小于軸肩的直徑。

（4）攪拌針端位置的敏感性 攪拌針的尖端是否穿透上下板界面對(duì)搭接面機(jī)械去膜效果與重復(fù)性有較大的影響；故對(duì)操作水平要求更高。

（5）匙孔和空洞缺陷與攪拌針磨損、斷針 下板為強(qiáng)度較高的高強(qiáng)母材時(shí)，堅(jiān)硬下板的高流變應(yīng)力與高軟化溫度易引起界面空洞與攪拌針磨損；此外，攪拌針尖端易受磨損變細(xì)，繼而發(fā)生斷針。

2.2 FSB的提出與要點(diǎn)

攪拌摩擦釬焊正是為了解決上述FSLW固有問(wèn)題而提出的。FSB通過(guò)導(dǎo)入焊材（釬料）以冶金反應(yīng)去膜（釬料/母材共晶反應(yīng)+擠出共晶液相帶走氧化膜）代替塑性流動(dòng)去膜，從而解決了上述FSLW的固有問(wèn)題。但FSB由于又有別于普通釬焊，軸肩的高速、強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)為機(jī)械破膜創(chuàng)造了有利條件，可認(rèn)為是一種“扭轉(zhuǎn)輔助的壓力釬焊”。

FSB要點(diǎn)主要有以下三方面。

（1）工具方面 采用無(wú)攪拌針工具是為了消除匙孔、鉤狀缺陷。

（2）導(dǎo)入焊材 采用預(yù)置釬料的目的是為了彌補(bǔ)無(wú)攪拌針工具因攪拌針的取消導(dǎo)致的機(jī)械破膜功能的喪失，借助冶金反應(yīng)（共晶反應(yīng)）實(shí)現(xiàn)更大范圍的去膜，同時(shí)拓展了單道焊幅幅寬，可提高至接近軸肩直徑的范圍，遠(yuǎn)高于FSLW焊幅寬度為攪拌針直徑的范圍。

（3）搭接界面應(yīng)位于軸肩的熱力影響范圍之內(nèi) 由于在FSB中，旋轉(zhuǎn)軸肩并不能直接攪拌搭接面，而是隔著上板對(duì)搭接界面進(jìn)行間接扭轉(zhuǎn)破膜，因此搭接面不能距離扭轉(zhuǎn)面（即上表面）太遠(yuǎn)，否則會(huì)影響搭接面的機(jī)械破膜能力與效果。

2.3 FSB優(yōu)點(diǎn)

與FSLW相比，F(xiàn)SB除了能消除上述缺點(diǎn)之外，還可利用釬料調(diào)控、優(yōu)化界面相。對(duì)Al/Mg[15]與Al/Fe[16]組合分別引入Zn釬料與Ni電渡層，可防止由母材組成的金屬間化合物，優(yōu)化IMC類(lèi)型。釬料與過(guò)渡層等焊材的引入與優(yōu)化為改善FSLW去膜與界面IMC提供了新的途徑。

與傳統(tǒng)爐中釬焊相比，F(xiàn)SB的優(yōu)點(diǎn)如下。

1）FSB具有較強(qiáng)又密集的機(jī)械破膜能力：高速、強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)的軸肩（非靜止軸肩）具有機(jī)械破碎固相母材表面氧化膜改善界面潤(rùn)濕性的特殊能力。

不同于普通靜壓釬焊與靜壓擴(kuò)散焊，高速旋轉(zhuǎn)的軸肩不僅是“熱源”，而且是一寶貴的“力源”。它不僅可以提供擠壓力，而且可以提供扭轉(zhuǎn)作用，兩者的作用方向不同，后者借助旋轉(zhuǎn)可連續(xù)重復(fù)地對(duì)界面施加微剪切作用，去膜效果更顯著。隨軸肩直徑的增大，力偶矩成比例增加，扭轉(zhuǎn)作用增強(qiáng)。大直徑軸肩的扭轉(zhuǎn)作用不僅有利于驅(qū)動(dòng)高溫?zé)崴苄圆牧系牧鲃?dòng)（特別是表層母材），也有利于旋轉(zhuǎn)軸肩以“間接扭轉(zhuǎn)（軸肩與搭接面之間隔有上板）”方式機(jī)械破碎界面氧化膜。因此，F(xiàn)SB可視為一種“扭轉(zhuǎn)預(yù)破膜”輔助的釬焊。

2）大氣環(huán)境下施焊，不需要釬劑與保護(hù)氣氛。

3）適于去膜困難、難潤(rùn)濕的母材組合。

4）在氧化膜隨低熔低強(qiáng)共晶被擠出后，所得界面組織為母材擴(kuò)散組織。

3 FSB的應(yīng)用研究

FSB的應(yīng)用主要有異種金屬板材的搭接焊以及層狀復(fù)合板、復(fù)合管的制備。尤其在復(fù)合管的制備方面與傳統(tǒng)爆炸復(fù)合、軋制復(fù)合相比具有界面冶金結(jié)合質(zhì)量?jī)?yōu)、變形小、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，在制備中小口徑復(fù)合管方面具有一定應(yīng)用前景。

3.1 異種輕金屬鋁與鈦合金（Al/TC4）的攪拌摩擦釬焊

Al/Ti搭接組合可改善鋁材表面的耐磨性與耐蝕性，也可改善鈦材的散熱性與鈦薄片的剛度。Al/Ti搭接組合釬焊的難點(diǎn)在于高熔點(diǎn)、高活性的鈦母材側(cè)難以潤(rùn)濕，不管采用Al基釬料還是Zn基釬料。馬志鵬研究了當(dāng)采用Zn-Al-Cu-Si軟釬料（熔化范圍：380～399℃）在420℃用超聲波輔助釬焊時(shí)，鋁母材一側(cè)能發(fā)生明顯的熔解，去膜效果理想，但在TC4一側(cè)，釬料與TC4界面出現(xiàn)連續(xù)的縫隙，表明超聲波作用下仍然不能破壞TC4表面的氧化膜，無(wú)法潤(rùn)濕TC4母材[17]。為此，必須采用超聲波預(yù)涂覆釬焊工藝，焊前需在600～800℃下在鈦表面制備純鋁層[18]。

筆者所在課題組于2013年進(jìn)行了鋁與鈦合金（Al/TC4）異種金屬板材組合的FSB試驗(yàn)，獲得了較為理想的試驗(yàn)結(jié)果，表現(xiàn)在母材表面去膜理想；界面IMC幾乎觀察不到；窗口參數(shù)較寬[19，20]。由此證明了功率大、壓力大、轉(zhuǎn)速高的FSB在大氣環(huán)境下能機(jī)械去膜的優(yōu)勢(shì)。

FSB搭接試焊條件如下：1060Al純鋁板與TC4板厚度均為2mm，釬料為0.1mm厚鋅箔；工具為φ20mm的45鋼無(wú)攪拌針的攪拌頭，傾角3°，轉(zhuǎn)速固定為1500r/min。

圖3為1060Al/TC4組合FSB接頭外觀與界面組織，表面成形光滑良好，可觀察到擠出的釬料珠，表面釬料熔化順利；界面致密，能譜點(diǎn)分析未發(fā)現(xiàn)殘留Zn層與金屬間化合物（IMC）層。對(duì)于固定的1500r/min轉(zhuǎn)速，該組合在各焊接速度條件下（23.5～475mm/min）的外觀均光滑平整。在個(gè)別急停試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了焊道被扭裂的情況（見(jiàn)圖4），證明了旋轉(zhuǎn)軸肩具備對(duì)搭接界面施加扭轉(zhuǎn)去膜的機(jī)械作用，特別在鋁邊緣無(wú)拘束的情況下，鋁材的外展越趨于明顯，這有利于通過(guò)剪切變形破除Al表面與TC4表面的氧化膜。

圖3 1060Al/TC4組合FSB接頭外觀與界面組織

圖4 急停試驗(yàn)中焊道被扭裂：證明了工具可扭轉(zhuǎn)破膜

圖5 為焊接速度對(duì)接頭拉剪載荷的影響，可在較寬的參數(shù)窗口內(nèi)獲得拉剪測(cè)試斷裂于Al母材的熱影響區(qū)（見(jiàn)圖6），并未斷裂于界面的牢固接頭。焊接接頭在150mm/min與375mm/min不同焊接速度下獲得了相近的斷裂載荷峰值，前者應(yīng)得益于熱輸入的強(qiáng)化；后者應(yīng)得益于高焊接速度情況下，豎向擠壓力的提高。上述試驗(yàn)結(jié)果表明，即使對(duì)于活潑高強(qiáng)金屬Al/TC4組合，F(xiàn)SB也能在大氣環(huán)境下、在較寬參數(shù)窗口間，可靠地實(shí)現(xiàn)兩者之間的接合（界面潔凈致密，Zn被擠出；無(wú)IMC相）。

圖5 焊接速度對(duì)Al/TC4攪拌摩擦釬焊接頭拉剪載荷的影響[19]

圖6 1060Al/TC4組合FSB接頭拉剪測(cè)試斷裂位置 [20]

最近，為進(jìn)一步增強(qiáng)FSB接頭，張忠科提出對(duì)FSB接頭進(jìn)行焊后熱處理的思路[21]。其試驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于6082Al/Zn/TC4組合（Zn為FSB釬料）與6082Al/Ni/TC4（Ni為FSB釬料）組合，F(xiàn)SB所得界面IMC層厚度分別為1.9μm、5.5μm；經(jīng)焊后熱處理后剪切強(qiáng)度分別由154MPa和142MPa提高到194MPa、166MPa，證明了焊后熱處理的有效性。Chen等提出“高速低壓FSB”參數(shù)組合以避免釬料完全擠出導(dǎo)致母材直接接觸形成IMC過(guò)厚[22]。

3.2 鋁包鋼（Al/Fe）復(fù)合方管的制備

與Al/Ti系IMC生長(zhǎng)緩慢不同，Al/Fe系IMC易于生長(zhǎng)。對(duì)于界面IMC易于生長(zhǎng)的母材組合，金屬間化合物IMC的種類(lèi)、厚度、熱膨脹系數(shù)失配引起的熱應(yīng)力、工件所受拘束應(yīng)力都對(duì)裂紋的萌生與擴(kuò)展有顯著影響，焊接難度增大。特別與平板型母材相比，方管型母材受熱面的變形受到與之相連的另外三個(gè)面制約，導(dǎo)致受熱面難以自由變形，所受拘束增大，即非加熱面對(duì)受熱面有較強(qiáng)的自約束作用。

采用FSB制備鋁包鋼（Al/Fe）復(fù)合方管的難度遠(yuǎn)大于采用FSB制備Al/Fe復(fù)合板。主要問(wèn)題表現(xiàn)在雖然去膜易于實(shí)現(xiàn)，但因易生長(zhǎng)IMC與拘束應(yīng)力的影響，焊后界面容易立即產(chǎn)生裂紋，并能聽(tīng)到裂紋擴(kuò)展的聲音。西安交通大學(xué)焊接研究所通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，成功開(kāi)發(fā)了消除復(fù)合方管界面裂紋的技術(shù)（待批專(zhuān)利）。圖7為實(shí)驗(yàn)室采用FSB制備的鋁包鋼復(fù)合方管原始外觀，并未出現(xiàn)焊后立即開(kāi)裂的失效行為。顯微觀察表明，界面金屬間化合物厚度被抑制在2～3μm（見(jiàn)圖8）。接頭在拉剪測(cè)試中已具備較明顯的變形能力（見(jiàn)圖9），在較寬的焊接速度范圍內(nèi)，剪切強(qiáng)度可達(dá)42～56MPa，遠(yuǎn)優(yōu)于機(jī)械結(jié)合復(fù)合管的界面結(jié)合強(qiáng)度。

圖7 采用FSB制備的鋁包鋼復(fù)合方管原始外觀

圖8 采用FSB制備的鋁包鋼復(fù)合方管界面組織

圖9 FSB制備的鋁包鋼復(fù)合方管界面拉剪測(cè)試結(jié)果

4 結(jié)束語(yǔ)

攪拌摩擦釬焊采用無(wú)攪拌針工具并輔之以能與母材反應(yīng)的釬料，能以冶金反應(yīng)（共晶反應(yīng)為主）代替塑性流動(dòng)實(shí)現(xiàn)去膜并拓寬焊幅，可認(rèn)為是一種扭轉(zhuǎn)輔助的壓力釬焊，從而解決了攪拌摩擦搭接焊中出現(xiàn)的4項(xiàng)主要問(wèn)題：攪拌區(qū)內(nèi)上下混合困難；攪拌區(qū)邊緣存在鉤狀缺陷并易延伸入攪拌核區(qū)內(nèi)；焊幅狹窄；存在匙孔與攪拌針的磨損。相比傳統(tǒng)爐中釬焊，軸肩的高速、強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)賦予了FSB較強(qiáng)的機(jī)械去膜能力，可改善潤(rùn)濕性，能在大氣環(huán)境下進(jìn)行Al/Al、Al/X異種組合（包括高強(qiáng)或活性基板）的釬焊、復(fù)合板與復(fù)合管制備。