by 摩擦焊是指利用工件接触面摩擦产生的热量作为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形的焊接方法。
在压力作用下，在恒定或增加压力和扭矩的作用下，焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使附近区域的温度上升到接近但一般低于熔点的温度范围，降低材料的变形阻力，提高塑性，破碎界面氧化膜，在顶锻压力下，焊接固态焊接方法是通过界面的分子扩散和再结晶来实现的。
步骤
摩擦焊通常由以下四个步骤组成：1、机械能转化为热能；2、塑性材料变形；3.、热塑性下的锻造压力；4、扩散分子间再结晶。
与传统焊接相比，摩擦焊最大的区别在于，在整个焊接过程中，当焊接金属获得能量时达到的温度没有达到熔点，即金属是在热塑性状态下实现的类锻固相连接。
与传统熔焊相比，摩擦焊具有焊接接头质量高、焊接效率高、质量稳定、一致性好等优点，可实现不同材料的焊接。
同一材料焊接，摩擦焊13.2T拉伸试验结果
摩擦焊接的起源可以追溯到1891年，当时美国批准了这种焊接方法的第一项专利。该专利是利用摩擦热连接钢缆。随后，德国、英国、苏联、日本等国家相继开展了摩擦焊接的生产和应用。中国是世界上最早研究摩擦焊接的国家之一。铝铜摩擦焊早在1957年就成功实验。多年来，摩擦焊接以其高质量、高效、节能、无污染的技术特点，受到制造业的高度重视，特别是不断开发超塑性摩擦焊接、线性摩擦焊接、搅拌摩擦焊接等摩擦焊接新技术，使其在航空、航空航天、核能、海洋开发等高科技领域和电力、机械制造、石油钻探、汽车制造等行业部门得到了越来越广泛的应用。
摩擦焊外翻毛刺
冷却后的毛刺
车掉毛刺一气呵成
技术原理
焊接前，一对待焊工件中，一件夹在旋转夹具上，称为旋转工件，另一件夹在移动夹具上，称为移动工件。焊接时，旋转工件在电机驱动下开始高速旋转。在轴向力的作用下，移动工件逐渐接近旋转工件。两侧工件接触压缩后，摩擦界面上的一些微凸起首先粘接剪切，产生摩擦热。随着实际接触面积的增加，摩擦扭矩迅速上升，摩擦界面的温度也随之上升，摩擦界面逐渐被一层高温粘塑性金属覆盖。此时，两侧工件的相对运动实际上发生在这层粘塑性金属中，产热机制已经从最初的摩擦产热转变为粘塑性金属中的塑性变形产热。在热激活作用下，粘塑性金属动态再结晶，降低变形阻力，摩擦扭矩增加到一定程度（前峰值扭矩）后逐渐减少。随着摩擦热向两侧工件的传导，焊接面两侧的温度逐渐升高。在轴向压力的作用下，焊接区域的金属呈径向塑性流动，形成飞边，轴向缩短量逐渐增加。随着摩擦时间的延长，摩擦界面温度和摩擦扭矩基本恒定，温度分布区逐渐变宽，飞边逐渐增大，称为准稳定摩擦阶段。摩擦压力和转速在这个阶段保持不变。当摩擦焊接区域的温度分布和变形达到一定程度时，轴向缩短量急剧增加，随着界面温度的降低，摩擦压力增加，摩擦扭矩出现第二个峰值，即峰值扭矩。焊接区域的金属在顶锻和顶锻后的保压过程中相互扩散和再结晶，使两侧的金属牢固焊接在一起，从而完成整个焊接过程。摩擦界面温度在整个焊接过程中一般不会超过熔点，因此摩擦焊是固态焊接。
对接摩擦焊的螺纹钢
应用
摩擦焊接以其高质量、高效、节能、无污染的技术特点，在航空、航天、核能、武器、汽车、电力、海洋开发、机械制造等高科技和传统工业部门得到了越来越广泛的应用。以下是摩擦焊接在航空航天工业和汽车工业中的应用。
(1)航空航天工业
随着现代高性能军用航空发动机的不断更新，其主要性能指标——推重比也在不断提高。同时，对发动机的结构设计、材料和制造工艺提出了更高的要求。自20世纪70年代以来，以美国通用电气公司为代表的军用航空发动机转子部件(盘) 盘、盘 惯性摩擦焊接技术在轴)制造中处于领先地位。GE公司生产的TF39航空发动机16级压机盘；CMF56航空发动机1-2级、4-9级、压机轴；F101航空发动机1-3级盘、鼓、前轴颈、5-9级盘、鼓、后轴颈均采用摩擦焊接工艺，有的还采用粉末冶金-等温锻造-摩擦焊接组合工艺。API(Udimet70000、Astroloy)、In100和René95、In718等粉末高温合金盘已成功采用惯性摩擦焊接，其焊接接头性能可达母材水平。美国Textron Lycoming公司生产的新型大功率T55涡轮喷气发动机的前盘与前轴和后轴均采用盘连接 轴的摩擦焊接结构。P&W公司将摩擦焊接列为20世纪80年代发动机制造的五大焊接技术之一；德国MTU公司正在研究高压压缩机转子等大型部件的摩擦焊接技术；法国海豚发动机还将摩擦焊接应用于减速器锥齿轮的焊接等。一些国外先进的航空发动机制造公司已经将摩擦焊接作为焊接高推重比航空发动机转子部件的主导、典型和标准的工艺方法。一般认为摩擦焊是一种可靠、再现性好、可靠的焊接技术。
摩擦焊接在飞机制造中也显示出新的应用前景。AISI4340超高强度钢由于缺口敏感性高，焊接脆化倾向大，在制造飞机起落架时，国外规定不允许焊接熔化焊接，4340管与4030锻件起落架、拉杆摩擦焊接成功。此外，NitralloyN合金齿轮与18%高镍合金钢管轴的焊接、双金属飞机铆钉和飞机钩头螺栓均采用摩擦焊接，表明摩擦焊接技术已渗透到飞机重要承载部件的焊接领域。
航天飞机三台发动机上的1800个高温合金喷射柱均采用摩擦焊接方法焊接到发动机上。
(2)汽车工业
摩擦焊接技术在国外汽车零部件的大规模生产中占有重要地位。据不完全统计，美国、德国、日本等工业发达国家的一些知名汽车制造公司采用了摩擦焊接技术。
汽车后桥摩擦焊加工
V型推力杆相位摩擦焊
摩擦焊接技术广泛应用于国内外发动机双金属排气阀的生产。Nicr20Tial(Nimonic 80)、5Cr21Mn9Ni4(21-4N)、4Cr14Ni14W2Mo等高温合金或奥氏体耐热钢板与4Cr9Si2、马氏体型不锈耐热钢杆，如4Cr10Si2Mo，连接形成整体排气阀，特别适用于空心阀的制造。汽车半轴采用锻焊复合结构代替整体锻造，在国外得到了广泛的应用。另外，汽车及工程机械上风机轴支撑组件、空心后轴、前悬架、自动变速器输出轴、无变形飞轮齿圈、发电机支撑、粘性传动风机联轴节、起动机小齿轮组件、速度选择轴、变扭器盖、汽车液压千斤顶、转向节、司机侧安全气囊充气器、万向节组件、凸轮轴、水泵轮毂和轴、直接离合器鼓和轮毂组件、后轴壳管、倾斜转向轴、叉、冷却风机电机外壳和轴、等速万向节、连轴齿轮、变扭器盖、传动轴、叉、涡轮传动轴、中轴、涡轮增压器、乘客侧安全气囊充气器、 摩擦焊接工艺可用于简化制造工艺，降低汽车扁尾套筒扳手、后悬架臂、空调蓄压器等的生产成本。
分类
经过多年的发展，摩擦焊接技术发展了摩擦螺柱焊、摩擦堆焊、第三摩擦焊、嵌入摩擦焊、惯性摩擦焊、搅拌摩擦焊、径向摩擦焊、线性摩擦焊、摩擦堆焊等多种摩擦焊接分类。
摩擦焊钻杆
摩擦焊钻杆
传统摩擦焊的定义:一种压焊方法，利用焊件表面相互摩擦产生的热量，使端面达到热塑性状态，然后快速顶锻，完成焊接。
工艺发展
摩擦焊接工艺方法已从几种传统形式发展到20多种，大大扩大了摩擦焊接的应用领域。焊接部件的形状从典型的圆截面扩展到非圆截面（线性摩擦焊）和板（搅拌摩擦焊），焊接材料从传统金属材料扩展到粉末未合金、复合材料、功能材料、不熔材料、陶瓷金属等新材料和不同材料。