[發明專利]一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法

在審

• 申請號: 201610118340.3
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105618925A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 張貴鋒;倪顯清;張林杰;牛靖
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K103/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

1.一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特征在于：選取能發生 共晶反應的板材A以及板材B兩種異種母材并按照搭接方式進行裝配，利用攪拌工具 軸肩與其中一種母材表面間的摩擦熱，在母材界面上引發共晶反應，獲得共晶液相，并 利用所述軸肩擠出共晶液相，以破除母材表面氧化膜和排出低熔點脆性共晶組織，最終 在母材界面形成擴散組織，實現異種母材接頭或復合板的制備。

2.根據權利要求1所述一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特 征在于：對具有共晶反應的母材搭接組合，裝配時根據板材A以及板材B的屈服強度 差異，將屈服強度較高的板材作為與攪拌工具軸肩相接觸的上板。

3.根據權利要求1所述一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特 征在于：對具有共晶反應的母材搭接組合，裝配時在能夠獲得高于共晶溫度的界面溫度 前提下，將屈服強度較低的板材作為與攪拌工具軸肩相接觸的上板。

4.根據權利要求1所述一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特 征在于：焊接過程采用無針或有針攪拌工具，在母材界面上無需預置釬料，焊前無需對 母材退火或預熱。

5.根據權利要求1所述一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特 征在于：利用多道攪拌摩擦共晶反應焊可制備由共晶系母材組成的雙金屬復合板；利用 單道攪拌摩擦共晶反應焊可制得異種金屬的搭接接頭。

6.根據權利要求5所述一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特 征在于：進行單道焊接時，將板材A及板材B的待焊面打磨后以搭接接頭形式進行裝 配，將上板的后退側固定，上板前進側處于自由狀態。

7.根據權利要求5所述一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特 征在于：進行多道焊接時，使已焊區處于后退側，未焊區處于前進側，將前進側以及后 退側的邊緣均用壓塊固定后，從后退側開始依次向前進側施行若干道焊接，至前進側邊 緣時卸下前進側方向上的壓塊，使前進側邊緣處于自由狀態，前進側邊緣焊接后重新裝 上此壓塊，卸下另一壓塊，使后退側邊緣處于自由狀態，保持已焊區域處在后退側方向 進行最后一道焊接，相鄰兩道焊縫間重疊2～4mm。

8.根據權利要求1所述一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特 征在于：所述攪拌摩擦共晶反應焊方法在大氣中施焊，無需保護氣體與釬劑。

9.根據權利要求1所述一種用于異種金屬搭接的攪拌摩擦共晶反應焊方法，其特 征在于：Cu/Al焊接的工藝參數如下：攪拌工具的旋轉速度為1180～1500rpm、焊接速度 為60～190mm/min、傾斜角度為1～3度、壓入深度為0.15～0.3mm以及直徑為15～30mm；

Al/Zn焊接的工藝參數如下：攪拌工具的旋轉速度為950～1500rpm、焊接速度為 60～190mm/min、傾斜角度為1～3度、壓入深度為0.15～0.3mm以及直徑為15～30mm。