[發明專利]一種控制攪拌摩擦焊接壓痕深度的工藝方法

無效

• 申請號: 201210554070.2
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103056510A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 任香會;辜純民;超敏;萬里鵬;胡建冬
• 申請（專利權）人: 江西洪都航空工業集團有限責任公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/24
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司 36115
• 代理人: 施秀瑾

技術領域

本發明屬于機械制造焊接工藝技術領域，特別是涉及攪拌摩擦焊接工藝技術。

背景技術

??攪拌摩擦焊是九十年代，由英國研究發明的一種新的焊接方法，攪拌摩擦焊與常規摩擦焊一樣，也是利用摩擦熱作為焊接熱源。不同之處在于，攪拌摩擦焊焊接過程是由一個帶特殊軸肩和探針的柱形攪拌頭旋轉著插入被焊工件，攪拌頭的高速旋轉和被焊材料之間的摩擦產生了摩擦熱，使材料熱塑化，當攪拌頭沿著待焊界面向前移動時，熱塑化的材料由攪拌頭的前部向后部轉移，并且在攪拌頭的機械擠壓作用下，實現工件間的固相連接。但是攪拌摩擦焊接后零件表面留有壓痕，圖1所示。這種焊接壓痕會使零件厚度減薄，影響零件的美觀，同時也降低了零件的強度。

目前現有技術中一般采用攪拌摩擦焊后機械加工的方法去除壓痕，但該種方法適合于零件體積較小，便于機械加工的零件；而對于大型零件采用機械加工的方法去除壓痕效率會比較低，花費的時間會比較長；另一方面，由于零件比較大，定位比較困難，如果要采用特制的夾具進行定位，也會增加成本，所以機械加工的方法不太適合大型零件攪拌摩擦焊接壓痕的去除。

發明內容

（1）本發明的目的

為了解決攪拌摩擦焊接后使零件厚度減薄的壓痕，本發明提出了一種控制攪拌摩擦焊接壓痕深度的工藝方法。

（2）本發明的技術方案

本發明采取的技術方案是：一種控制攪拌摩擦焊接壓痕深度的工藝方法，其特征是進行攪拌摩擦焊接前，先將零件進行化學腐蝕，銑去零件焊接區域外的部分，使之變薄，而零件的焊接區域保留凸起。

所述零件進行化學腐蝕前，還包括以下步驟：（1）將零件清洗、干燥，并刷涂保護膠；（2）將零件進行刻型劃線，限定焊接區域；（3）沿著劃線把防護層切開，去掉零件焊接區域以外的保護膠。

所述零件進行化學腐蝕后，應當充分清洗，去掉零件焊接區域的保護膠。

所述零件進行攪拌摩擦焊接后，打磨去除焊接區域飛邊，形成光滑焊縫，使零件表面平整流暢。

所述零件焊接區域的寬度是依據攪拌針軸肩直徑來確定的，一般零件焊接區域的寬度比攪拌針軸肩直徑大1-2mm；

所述零件焊接區域的保留凸起厚度一般在0.1～0.6mm的范圍。

（3）本發明的有益效果

本發明的方法是根據攪拌摩擦焊接技術特點，結合零件的結構，采用了化學銑切工藝，銑去零件焊接區域外的部分，使之變薄，而零件的焊接區域就形成凸起，來彌補攪拌摩擦焊的減薄量。通過工藝試驗，零件焊接打磨后表面光滑流暢，無明顯凹痕出現。本方法適用于尺寸精度高和形狀復雜零件的精密微量銑切加工；也適用于機械加工方法難以加工或無法加工的薄壁、易變形、大面積的零件；不產生切削應力，零件無變形；一次可加工多個零件，還可以同時進行兩面加工，生產效率較高。

附圖說明

圖1沒有化銑的零件焊接后的壓痕示意圖。

圖2化銑后的零件示意圖。

圖3?本發明零件焊接后示意圖。

具體實施方式

本發明的一種實施方式如下：一種控制攪拌摩擦焊接壓痕深度的工藝方法，它包括以下工藝過程：

（1）將零件表面進行除油、清洗和干燥；

（2）待零件表面干燥后，采用刷涂的方法進行涂敷保護膠；

（3）根據焊接零件的結構及選用的攪拌針軸肩直徑，確定零件焊接區域，沿著零件焊接區域的輪廓線把保護膠切開，然后把零件焊接區域外的保護膠去掉。零件焊接區域寬度根據選用的攪拌針軸肩直徑大小增加1-2mm，以防止偏差給焊接后帶來表面缺陷；

（4）準備好專用化學銑切槽，將上述零件放入化學銑切槽的腐蝕溶液中進行充分的化學銑切，并保證零件上下銑切均勻；

（5）零件在化學銑切槽中取出后，零件要在溫水槽和冷水槽中反復清洗2-3次，把零件上的腐蝕液完全去掉；

（6）經過化學銑切的零件清洗后，將焊接區域的保護膠去掉；

（7）將上述零件在專用夾具上與零件的焊接對象進行裝配定位；

（8）根據零件結構，選定合適的攪拌摩擦焊接參數，進行零件的攪拌摩擦焊接；

（9）零件完成攪拌摩擦焊接后用打磨的方法或其他方法將焊接區域形成的飛邊去除，形成與基體零件同等高度的光滑焊縫。