[發明專利]基于豪克能和混合表面納米化技術的攪拌摩擦焊方法

在審

• 申請號: 201710122083.5
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN106735858A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 楊建海;王敏轉;張玉祥;裴永泉;陳家照;何禎鑫
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍火箭軍工程大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/24
• 代理公司: 西北工業大學專利中心61204
• 代理人: 顧潮琪

1.一種基于豪克能和混合表面納米化處理技術的攪拌摩擦焊方法，其特征在于包括下述步驟：對待焊基材表面進行研磨、拋光；然后進行超音速微粒轟擊表面納米化處理，在待焊基材表面形成一層厚度不低于50μm的納米層，表面納米晶粒的平均尺寸不大于50nm；對待焊基材表面進行表面機械滾壓；用丙酮去除待焊基材表面油污，然后進行攪拌摩擦焊；焊接結束后鏟掉接頭上表面的飛邊，并將過渡區域打磨光滑；采用豪克能技術對焊接接頭表面進行處理，最終使材料表面粗糙度減小為0.01～0.2μm，表面顯微硬度大于300HV。

2.根據權利要求1所述的基于豪克能和混合表面納米化處理技術的攪拌摩擦焊方法，其特征在于：所述的超音速微粒轟擊表面納米化處理的彈丸材質為不銹鋼S110、SiO₂、BN或WC，彈丸直徑為0.05～0.5mm，噴射角為60°～90°，工作氣壓為0.1～0.53MPa，氣流速率為340～1200m/s，噴射距離為10～300mm，噴射時間為0.1～300min。

3.根據權利要求1所述的基于豪克能和混合表面納米化處理技術的攪拌摩擦焊方法，其特征在于：所述的表面機械滾壓的旋轉軸轉速為20～200r/min，軸上裝有WC-Co硬質合金鋼沖擊滾輪，滾輪直徑為20～60mm，厚度為5～30mm，攪拌摩擦焊接接頭表面沿滾輪轉軸方向往復運動的移動速率為0.05～5mm/s，移動最大距離為1～300mm，往復移動一個來回為2次處理，滾壓次數1～100次，工作環境溫度為-50℃～100℃。

4.根據權利要求1所述的基于豪克能和混合表面納米化處理技術的攪拌摩擦焊方法，其特征在于：所述的攪拌摩擦焊分預焊和正式焊，預焊采用的攪拌頭軸肩直徑為1-20mm，攪拌針長度為1-15mm，端部直徑1-15mm，根部直徑1-20mm，旋轉速度為50-1000r/min，焊接速度為50-1000mm/min，攪拌頭傾斜角0-5°，壓入深度為0-1mm；正式焊采用的攪拌頭軸肩直徑為1-20mm，攪拌針長度為1-15mm，端部直徑1-15mm，根部直徑1-20mm，旋轉速度為100-2000r/min，焊接速度為100-1000mm/min，攪拌頭傾斜角0-5°，壓入深度為0-1mm。

5.根據權利要求1所述的基于豪克能和混合表面納米化處理技術的攪拌摩擦焊方法，其特征在于：所述豪克能技術的加工工具頭的振動頻率是10～40KHz，振幅是5～30μm，沿橫軸移動速度是5～30mm/min，沿縱軸移動速度是10～200mm/min。