前言
航空航天零部件的连接技术，包括焊接方法在内多达几十种。今天我们介绍其中一种比较特殊的工艺方法，叫做惯性摩擦焊。
大吨位的摩擦焊设备及技术主要被用于航空航天军工领域，被欧美等发达国家列入出口管控技术，对我国进行技术封锁。
虽然如此，惯性摩擦焊的原理却非常简单。电机驱动飞轮旋转，产生惯量，通过传动轴带动零件旋转；高速旋转的零件，撞击到另一个待焊的（通常是静止的）零件上，电机断电。通过摩擦生热加热金属，再通过施加顶锻力，挤出少部分熔融态的金属，形成焊缝。
本文将通过一个简单的例子，即机匣上焊接凸台的应用案例做进一步介绍。
问题描述
在航空发动机里有一类结构特殊的零件，在锻件机匣的本体上分布着一些凸台结构，用来钻孔、气体流动或者安装导气管件等。这些零件很久以来都是在锻件毛料上机加而来。由于凸台的存在，需要毛料的壁厚不得小于凸台加机匣本体壁厚的尺寸，这就导致需要消耗大量的机加工时间，并造成昂贵材料的浪费。
解决方法
目前广泛使用的连接方法，一类是电子束焊接，一类是增材制造，一类是惯性摩擦焊。
由于电子束焊接、增材制造的结构在微观上属于铸造组织，机械性能较锻件差一些，具有较大的局限性。
欧美普遍采用的是惯性摩擦焊。凸台是锻造或拉拔成型的棒料或锻件加工而成，摩擦焊的焊缝也是锻造组织。在工艺合理的情况下，焊缝热影响区晶粒长大可控，机械性能满足要求。
工艺路线
除了大吨位的设备封锁，技术也是封锁的，因此国内对国外的具体情况并不是太清楚。
惯性摩擦焊大致的工艺路线如下，每一个环节都值得国内从业人员好好研究。
焊缝设计：讲究非常多，与材料强度、塑性有较大关系，国外有成熟的设计指导。
焊前热处理：需要热处理到合适的材料性能。
焊前准备：加工、清理等。
凸台焊接：开发出的多组合参数，一般选择中间能量。多个凸台按照编号顺序执行。
尺寸检查：内径等关键尺寸
超声检查：惯性摩擦焊普遍采用。亲爱的读者，您知道是什么原因吗？
整体热处理：到服役要求
尺寸终检、精加工等
应用
可用于惯性摩擦焊的材料包括钛合金、镍基合金、钴基合金、铁基合金，铜合金等，甚至异种金属的焊接也是非常好的选择。
在主流商用航空发动机中，也就是几类主要的零件而且是转动件才会采用该方法，如轴承、轴承支座、压气机鼓筒轴，等。
工艺问题比如焊前准备、焊前材料的热处理状态、如何控制精加工零件的焊后平面度，同心度，焊缝尺寸、焊缝验收要求、过程控制、甚至是焊缝飞边机加等等都是值得深入研究的课题。
国内研究所近些年已经取得了较大进步，很多基础问题得到了解答。但是由于材料体系的差异、国外的设备和技术的封锁等诸多原因，我们还有很长一段路要走。
