[發明專利]一種異種金屬旋轉摩擦焊方法

有效

• 申請號: 201611030626.2
• 申請日: 2016-11-16
• 公開（公告）號: CN106735844B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 李鵬;董紅剛
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26;B23K20/227
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 趙淑梅;李洪福

1.一種異種金屬旋轉摩擦焊方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、焊前準備，根據待焊鋼棒材和待焊異種金屬棒材的尺寸，加工包套結構，并且在待焊異種金屬棒材端部外壁加工有同包套結構內螺紋配合的外螺紋結構；

將待焊鋼棒材、待焊異種金屬棒材以及包套結構的待焊面機械加工至粗糙度Ra≤3.2μm，并采用丙酮超聲波清洗去除油污和雜質；

所述包套結構為圓柱鋼材加工而成的圓柱套筒，所述圓柱套筒內壁加工有內螺紋；旋轉摩擦焊時，異種金屬棒材端部具有的外螺紋同包套結構的內螺紋螺紋連接，鋼棒材端面和包套結構的鋼材質端面接觸旋轉摩擦；

所述的異種金屬棒材為鈦或鈦合金棒材，包套結構鋼材質同待焊鋼棒材的材質相同；

所述包套結構的端面厚度為λ，1mm≤λ≤3mm；

所述包套結構的長度為L，5mm≤L≤30mm；

所述包套結構的外徑為D，待焊鋼棒材的直徑為φ，φ+2mm≤D，內徑等于待焊鋼棒材直徑；

所述包套結構內螺紋的牙高為α，0.5mm≤α≤2.5mm，螺距為β，0.8mm≤β≤2.5mm；

所述包套結構內孔深度為γ，4mm≤γ≤29mm；所述待焊異種金屬棒材端部的外螺紋段長度大于包套結構內孔深度；

S2、裝配結構接頭，將清理好的包套結構，通過螺紋連接方式裝配在待焊異種金屬棒材待焊端，形成待焊結構；

S3、焊接進行，將待焊鋼棒材裝卡在摩擦焊機上，旋轉摩擦焊接，在磨穿的瞬間頂鍛剎車，最后得到異種金屬與鋼兩側同時充分變形的復合接頭；

根據摩擦壓力為40～80MPa，頂鍛壓力為80～160MPa的工藝參數進行焊接。