[發明專利]一種立式摩擦螺柱焊方法

無效

• 申請號: 201210590509.7
• 申請日: 2012-12-29
• 公開（公告）號: CN103071912A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 張貴鋒;焦偉民;趙繼鵬;張建勛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

1.一種立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，包括以下操作：

1）將高速旋轉的螺柱壓入異種或同種板材，以高速旋轉的螺柱端面與板材表層間相互摩擦產生的摩擦熱為熱源，壓入深度為0.1～1mm；

2）在螺柱壓入板材后，當螺柱四周均形成均勻的飛邊時，利用材料熱膨脹產生的低幅高溫膨脹壓力，原位摩擦1～5s；

3）停車時，向板材施加頂鍛力并維持頂鍛力至少到螺柱停止旋轉時為止。

2.如權利要求1所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，采用以下方式施加頂鍛力：

延續頂鍛，頂鍛壓力在螺柱完全停轉后繼續保持；

或者分級頂鍛，頂鍛壓力在螺柱完全停轉后的瞬時加大頂鍛壓力，并保持。

3.如權利要求2所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，所述在螺柱完全停轉后繼續保持1～10s。

4.如權利要求1所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，異種金屬螺柱焊時，當真實瞬時摩擦界面逐漸向較弱母材內轉移而在較弱母材內形成二次摩擦界面，施加頂鍛壓力在線重新鍛合二次摩擦界面出現的扭轉裂紋。

5.如權利要求4所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，所施加的頂鍛壓力根據母材的高溫屈服強度與壓入板材的深度選取，兼顧重新鍛合二次摩擦界面處的扭裂裂紋，并避免板材減薄量過大。

6.如權利要求1所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，所述的螺柱、板材為同種材質，該材質為焊劑保護電弧螺柱焊難以焊接的活潑金屬。

7.如權利要求1所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，所述的螺柱以700～1500轉/分的轉速壓入板材。

8.如權利要求1～7任何一項所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，所施加的頂鍛壓力為10～30MPa。

9.如權利要求1～7任何一項所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，施加頂鍛力時，板材沿頂鍛力方向的位移為0.1～1mm。

10.如權利要求1所述的立式摩擦螺柱焊方法，其特征在于，在螺柱壓入板材前還將螺柱表面、板材表面打磨平整后并用無水乙醇清洗。