[發明專利]在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法

有效

• 申請號: 201310617154.0
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103612009A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 劉立安;楊斯達;胡明華;羅志強;孫峰;張柳峰
• 申請（專利權）人: 上海航天精密機械研究所
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、根據被焊材料（3）的厚度，在兩個被焊材料（3）的焊接起始處裝配一個軟質材料（2），軟質材料（2）的厚度與被焊材料（3）的厚度相同，寬度為被焊材料（3）的5～8倍，長度為被焊材料（3）的5～8倍；

步驟二、將攪拌頭（1）對準軟質材料（2）的中心，并開始以300rpm～1000rpm的旋轉速度旋轉、并以0.1mm/min～2.0mm/min的速度向軟質材料（2）運動；

步驟三、攪拌頭（1）的軸肩（11）與軟質材料（2）接觸后，攪拌頭（1）在軟質材料（2）中旋轉摩擦，攪拌頭（1）與軟質材料（2）摩擦產熱，熱量傳導至被焊材料（3），使被焊材料（3）充分軟化；

步驟四、攪拌頭（1）沿對接面（31）以300rpm～1000rpm的旋轉速度旋轉、并以500mm/min～300mm/min的速度向焊接終止處運動，完成焊接。

2.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，軟質材料（2）為與被焊材料（3）同牌號的退火后軟化的比被焊材料（3）硬度低的鋁合金。

3.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，軟質材料（2）與被焊材料（3）焊接或者是機械壓緊方式緊密貼合。

4.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，軟質材料（2）的寬度為被焊材料（3）的5～6倍，長度為被焊材料（3）的5～6倍。

5.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，步驟三中攪拌頭（1）在軟質材料（2）中旋轉摩擦20秒～40秒。

6.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，被焊材料（3）為硬化狀態的鋁合金。

7.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，攪拌頭（1）在軟質材料（2）和被焊材料（3）中的旋轉速度不同。

8.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，在步驟一中，針對6mm厚的2219～T87鋁合金材料的攪拌摩擦焊，使用2219-O鋁合金或者1060鋁合金作為軟質材料，軟質材料尺寸為6mm（厚度）×40mm（寬度）×40mm（長度）；步驟二中攪拌頭以800rpm旋轉速度、1.0mm/min速度扎入軟質材料；步驟三中攪拌頭旋轉摩擦30秒；步驟四中旋轉速度為800rpm，速度為100mm/min。

9.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，在步驟一中，針對5mm厚的2A14-T6鋁合金材料的攪拌摩擦焊，使用2A14-O鋁合金或者5A06-O鋁合金作為軟質材料，軟質材料尺寸為5mm（厚度）×35mm（寬度）×40mm（長度）；步驟二中攪拌頭以600rpm旋轉速度、1.0mm/min速度扎入軟質材料；步驟三中攪拌頭旋轉摩擦30秒；步驟四中旋轉速度為800rpm，速度為150mm/min。

10.根據權利要求1所述的在攪拌摩擦焊工藝中減少攪拌頭磨損的方法，其特征在于，軟質材料（2）為與被焊材料（3）同牌號的退火后軟化的鋁合金或純鋁。