[發明專利]攪拌摩擦焊接頭未焊透及根部弱連接消除方法

有效

• 申請號: 200810202856.1
• 申請日: 2008-11-18
• 公開（公告）號: CN101733542A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 姚君山;康志明;賈洪德;劉杰;徐萌
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/24
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及一種攪拌摩擦焊接的方法，特別涉及一種攪拌摩擦焊接頭未 焊透及根部弱連接的消除方法。

背景技術

目前，攪拌摩擦焊技術已經成功地應用在軍工類的各種產品上，從美國 的delta系列火箭燃料貯箱，航天飛機外貯箱，歐盟的阿里安火箭發動機架， 日本的H-2A火箭貯箱，至我國的CZ-5E火箭推進劑貯箱，均取得優異的成 績。

根據有關文獻記載，對攪拌摩擦焊技術專利的申請已經遍布其各個方面， 例1：專利號ZL?200520005493.4，一種平面二維焊縫攪拌摩擦焊主軸頭，是 針對攪拌摩擦焊設備，提供一種新型的主軸頭結構，利用該發明，可任意調 節主軸傾角，滿足平面二維焊接需要。例2：專利號ZL?200520050618.5，一 種用于低熔點合金厚板焊接的強力攪拌焊頭，設計一種新型攪拌工具，攪拌 工具為分離式，并增加隔熱墊，利用該發明，解決厚板攪拌焊中下層金屬溫 度偏低，金屬流量大，易產生飛邊和孔洞等缺陷，保證焊接質量。例3：專利 號US2003071107，一種用于超塑性成型結構件的攪拌摩擦焊接方法，該結構 件由兩部分組成，結構復雜，易變形，該發明提供一種攪拌摩擦焊接方法， 包括焊接順序，工藝特點，解決該特殊結構的焊接。

但是，上述專利文選都沒有提到如何解決攪拌摩擦焊接技術應用至今存 在的特有焊接缺陷的方法，其中最為突出的是未焊透，根部弱連接，這兩種 缺陷的存在極大的影響接頭質量和生產效率，經常需要局部返修，嚴重的導 致產品報廢，整體重新焊接。因此，需要提供一種新的焊接工藝，改變傳統 的工藝，解決這兩種缺陷，保證焊接質量。

目前沒有發現針對未焊透、根部弱連接這兩種缺陷的解決辦法，也尚未 收集到國內外類似的資料。

發明內容

為了解決傳統的攪拌摩擦焊接工藝經常存在未焊透，根部弱連接的缺陷， 本發明的目的在于提供一種攪拌摩擦焊接頭未焊透及根部弱連接的消除方 法，利用本發明的方法，可有效解決接頭的未焊透，根部弱連接缺陷，保證 焊接的質量。

為了達到上述發明目的，本發明為解決其技術問題所采用的技術方案是 提供一種攪拌摩擦焊接頭未焊透及根部弱連接的消除方法，包括如下步驟：

步驟一、制作墊片，墊片的材料及熱處理狀態與待焊工件一致；

步驟二、裝配墊片，將墊片安裝在待焊工件與背部剛性墊板中間，與待焊 工件、背部剛性墊板之間無間隙，并對準焊縫中心；

步驟三、焊前準備，攪拌工具完全扎透工件的焊接厚度，攪拌工具對準焊 縫中心，攪拌工具與主軸中心的夾角為0～3°；

步驟四、正式焊接，可以是恒位置手動控制方式，或者是恒位置程序控制 方式；

步驟五、焊接結束后，去除墊片，打磨焊縫背面與基體齊平。

上述步驟一所述墊片的厚度為0.5mm～1.0mm，其長度完全覆蓋實際焊接 長度，其寬度略大于攪拌工具的軸肩直徑，為5mm～10mm。

本發明一種攪拌摩擦焊接頭未焊透及根部弱連接的消除方法，由于采取 上述焊接工藝，不僅未焊透、根部弱連接缺陷可徹底去除，而且增強焊接過 程穩定性，防止出現由于焊接厚度微差和裝配階差而導致的過程波動。該工 藝裝配過程和焊接過程簡單，適合各種空間曲線焊接，尤其滿足復雜形狀的 焊縫。因此，本發明取得了提高焊接質量，加強焊接過程穩定性等有益效果。 本發明適用于空間任意形狀對接型攪拌摩擦焊接。

附圖說明

附圖為本發明攪拌摩擦焊接頭未焊透及根部弱連接的消除方法的操作示 意圖。

附圖標記：1—攪拌焊接工具、2—待焊工件、3—墊片、4—背部剛性墊 板、5—焊縫中心、6—主軸中心。

具體實施方式

下面結合附圖說明本發明的優選實施例。

附圖為本發明攪拌摩擦焊接頭未焊透及根部弱連接的消除方法的操作示 意圖，如附圖的實施例所示，在待焊工件2與背部剛性墊板4中間增加了一 層與工件同等材料的墊片3，攪拌工具1完全扎透工件焊接厚度h，部分扎入 薄墊片厚度h′，焊后去除墊片3，并打磨焊縫背面，保證焊縫與基體齊平。

本發明攪拌摩擦焊接頭未焊透及根部弱連接的消除方法的具體實施方式 包括如下的步驟：