development and application of Continuous-drive Friction Welding(CDFW)technology are comprehensively sorted out and analyzed in-depth in this paper.It involves the CDFW process characteristics and the main process parameters,the process exploration and the influence of process parameters on welded joint properties,the numerical analysis,simulations and process parameters optimization,the CDFW process innovation for dissimilar metals and non-metallic materials,the practical engineering applications and welding equipment,etc.Moreover,the aspects of potential applications of FW technology,the core scientific issues,the research and development of novel FW equipment,the numerical analysis and simulation,and the combination with emerging technologies,associated with CDFW technology,are also reviewed and discussed. KEY WORDS Continuous-drive friction welding:Welding process parameters:Friction welding equipment:Finite element analysis;Application of friction welding 摩擦焊(Friction Welding,FW)是一类应用于材料连接的固相热压焊通过被焊工件接 合面之间所施加压力及高速相对运动而产生摩擦热，在接合面及其邻域达到热塑性态后，再加压顶 锻而使被焊工件连接成一体。FW是一个涉及热、力、治金、传质及其相互作用的复杂过程。 Fw的概念由来已久，早在I891年，英国人J.H Bevington就提出并获得利用摩擦热进行焊接 和挤压的专利。然而，直到1956年，才由前苏联学者研发出第一种实角的FW工艺一连续驱动摩 擦焊(Continuous-.drive Friction Welding,CDFW)。20世纪60年，FW技术在全球范围获得发展 和推广应用，在同种或异种材料的高质量连接中发挥了重要作用。在光车工业中，FW被用于焊接 排气阀、后桥壳和前轮驱动轴等。20世纪70年代中期之，仅有CDFW在工业生产中获得了实际 应用；之后，线性摩擦焊(Linear Friction Welding,LFW)/等其他形式的FW技术陆续出现，非圆形 零件得以实现高质量FW连接，。当前，世界各主要业国均有研究机构对FW技术进行深入的持 续研究，如英国焊接研究所(The Welding Institute,TW)、美国爱迪生焊接研究所(Edison Welding Institute,EWI)、法国焊接研究所(French Welding Institute,FWI)等。TWI在线性摩擦焊 (LFW)、摩擦堆焊(Friction Surfacing,.FS)个搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,FSW)等方面取 得了显著成就，尤其是FSW技术，被认为是钿合金焊接的重大突破，在航天制造领域获得重要应 用阿。 我国于1957年首次在哈尔滨焊接研究所（简称哈焊所）建立了摩擦焊实验室，1965年，通过 封闭加压原理首次实现了铝/铜的个W焊接。1970年，我国将FW技术用于制造异种钢排气阀、锅 炉水冷壁、刀具、化工阀门筹，978年用于石油钻杆管体和接头的连接，1.20世纪80年代，FW 技术被应用于汽车半轴的焊入修过数十年的研究，我国科研机构对FW技术的研究日趋深入与成 熟，其应用进一步拓展至所空航矢90、高速铁路山、电子工业)、船舶制造等领域。FW技术以 其优质、高效、节能无污染的特色，在高技术领域零部件的生产制造中发挥着重要作用。 本文在对FW技进行系统归纳、合理分类及工艺特性简短说明之后，首先，通过回顾连续驱 动摩擦焊(CDW)这一典型旋转摩擦焊技术的研究和应用，对其工艺过程进行了深入剖析，探讨 了工艺参数控制和优化问题及其对接头微观组织和力学性能的影响机理：然后，对有限元模拟和分 析方法在CDFW中的应用研究及相关新技术的发展等进行了简要总结：最后，给出了采用CDFW 进行异种金属和非金属材料焊接的工艺创新。本文的主要目的是促进对CDFW技术的更深入理解， 以进一步拓宽其发展和应用领域。 康擦焊接技术的分类和优势 通常，按被焊工件的相对运动形式来区分摩擦焊(FW)类别：一类是被焊工件绕中心轴旋转 的连续驱动摩擦焊(CDFW)、惯性摩擦焊(Inertia Friction Welding,IFW)和相位摩擦焊(Phase Friction Welding,FW)等：第二类是被焊工件不做旋转运动，而是第三体或搅拌工具做旋转运动的 径向摩擦焊(Radial Friction Welding,RFW)和搅拌摩擦焊(FSW)等：第三类是被焊工件做往复development and application of Continuous-drive Friction Welding (CDFW) technology are comprehensively sorted out and analyzed in-depth in this paper. It involves the CDFW process characteristics and the main process parameters, the process exploration and the influence of process parameters on welded joint properties, the numerical analysis, simulations and process parameters optimization, the CDFW process innovation for dissimilar metals and non-metallic materials, the practical engineering applications and welding equipment, etc. Moreover, the aspects of potential applications of FW technology, the core scientific issues, the research and development of novel FW equipment, the numerical analysis and simulation, and the combination with emerging technologies, associated with CDFW technology, are also reviewed and discussed. KEY WORDS Continuous-drive friction welding ；Welding process parameters ；Friction welding equipment ；Finite element analysis; Application of friction welding 摩擦焊（Friction Welding，FW）是一类应用于材料连接的固相热压焊方法，通过被焊工件接 合面之间所施加压力及高速相对运动而产生摩擦热，在接合面及其邻域达到热塑性态后，再加压顶 锻而使被焊工件连接成一体。FW 是一个涉及热、力、冶金、传质及其相互作用的复杂过程[1-3]。 FW 的概念由来已久，早在 1891 年，英国人 J.H Bevington 就提出并获得利用摩擦热进行焊接 和挤压的专利。然而，直到 1956 年，才由前苏联学者研发出第一种实用的 FW 工艺—连续驱动摩 擦焊（Continuous-drive Friction Welding, CDFW）。20 世纪 60 年代，FW 技术在全球范围获得发展 和推广应用，在同种或异种材料的高质量连接中发挥了重要作用。在汽车工业中，FW 被用于焊接 排气阀、后桥壳和前轮驱动轴等。20 世纪 70 年代中期之前，仅有 CDFW 在工业生产中获得了实际 应用；之后，线性摩擦焊（Linear Friction Welding, LFW）等其他形式的 FW 技术陆续出现，非圆形 零件得以实现高质量 FW 连接[4, 5]。当前，世界各主要工业国均有研究机构对 FW 技术进行深入的持 续研究，如英国焊接研究所（The Welding Institute, TWI）、美国爱迪生焊接研究所（Edison Welding Institute, EWI）、法国焊接研究所（French Welding Institute, FWI）等。TWI 在线性摩擦焊 （LFW）、摩擦堆焊（Friction Surfacing, FS）、搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding, FSW）等方面取 得了显著成就，尤其是 FSW 技术，被认为是铝合金焊接的重大突破，在航天制造领域获得重要应 用[6]。 我国于 1957 年首次在哈尔滨焊接研究所（简称哈焊所）建立了摩擦焊实验室，1965 年，通过 封闭加压原理首次实现了铝/铜的 FW 焊接。1970 年，我国将 FW 技术用于制造异种钢排气阀、锅 炉水冷壁、刀具、化工阀门等，1978 年用于石油钻杆管体和接头的连接[7, 8]。20 世纪 80 年代，FW 技术被应用于汽车半轴的焊接。经过数十年的研究，我国科研机构对 FW 技术的研究日趋深入与成 熟，其应用进一步拓展至航空航天[9-10]、高速铁路[11]、电子工业[12]、船舶制造[13]等领域。FW 技术以 其优质、高效、节能、无污染的特色，在高技术领域零部件的生产制造中发挥着重要作用[14]。 本文在对 FW 技术进行系统归纳、合理分类及工艺特性简短说明之后，首先，通过回顾连续驱 动摩擦焊（CDFW）这一典型旋转摩擦焊技术的研究和应用，对其工艺过程进行了深入剖析，探讨 了工艺参数控制和优化问题及其对接头微观组织和力学性能的影响机理；然后，对有限元模拟和分 析方法在 CDFW 中的应用研究及相关新技术的发展等进行了简要总结；最后，给出了采用 CDFW 进行异种金属和非金属材料焊接的工艺创新。本文的主要目的是促进对 CDFW 技术的更深入理解， 以进一步拓宽其发展和应用领域。 1 摩擦焊接技术的分类和优势 通常，按被焊工件的相对运动形式来区分摩擦焊（FW）类别：一类是被焊工件绕中心轴旋转 的连续驱动摩擦焊（CDFW）、惯性摩擦焊（Inertia Friction Welding, IFW）和相位摩擦焊（Phase Friction Welding, IFW）等；第二类是被焊工件不做旋转运动，而是第三体或搅拌工具做旋转运动的 径向摩擦焊（Radial Friction Welding, RFW）和搅拌摩擦焊（FSW）等；第三类是被焊工件做往复 录用稿件，非最终出版稿