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[發(fā)明專利]一種薄板及超薄板的攪拌摩擦焊接方法在審

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201710382366.3 申請(qǐng)日: 2017-05-26
公開(kāi)(公告)號(hào): CN107138849A 公開(kāi)(公告)日: 2017-09-08
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 王志國(guó);尹玉環(huán);竇超;徐奎;封小松 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 上海航天設(shè)備制造總廠
主分類號(hào): B23K20/12 分類號(hào): B23K20/12
代理公司: 上海航天局專利中心31107 代理人: 金家山
地址: 200245 *** 國(guó)省代碼: 上海;31
權(quán)利要求書(shū): 查看更多 說(shuō)明書(shū): 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 薄板 攪拌 摩擦 焊接 方法
【說(shuō)明書(shū)】:

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明屬于焊接領(lǐng)域,涉及一種適用于薄板或超薄板的焊接方法。

背景技術(shù)

攪拌摩擦焊是一種新型的固相連接技術(shù),其原理在于被焊材料在攪拌頭的高速旋轉(zhuǎn)摩擦產(chǎn)熱和軸向擠壓的共同作用下塑性流動(dòng)、對(duì)接面被打碎而形成的一種固相連接。相比于傳統(tǒng)的熔化焊接方法,攪拌摩擦焊具有熱輸入、焊接變形小,力學(xué)性能優(yōu)異等特點(diǎn)。特別適用于低熔點(diǎn)材料,如鋁、鎂合金的焊接。

隨著科技發(fā)展進(jìn)步,航空航天、汽車(chē)、船舶行業(yè)對(duì)節(jié)能減排和輕量化的要求也越來(lái)越高,采用輕質(zhì)材料或薄板材料替代鋼鐵材料和厚板成為了一種發(fā)展趨勢(shì),因此薄板的焊接技術(shù)逐漸成為了焊接領(lǐng)域的研究新熱點(diǎn)。薄板傳統(tǒng)的熔焊方法焊后變形大,矯形困難,而攪拌摩擦焊存在固有的焊縫減薄問(wèn)題,難以實(shí)現(xiàn)薄板或超薄板的焊接。

因而急需尋找一種適用于薄板或超薄板的連接技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)薄板及超薄板的焊接問(wèn)題,提供了一種適用于薄板及超薄板的攪拌摩擦焊接方法。

本發(fā)明時(shí)通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種適用于薄板及超薄板攪拌摩擦焊接方法,包括如下步驟:

第一步,將被焊板材的上表面、對(duì)接面以及蓋板的上下表面氧化膜、油污等清理干凈,將被焊板材呈Ⅰ型裝配,夾緊固定在焊接墊板上。

第二步,將蓋板中心對(duì)齊被焊板材對(duì)接處,用壓條將蓋板壓緊固定在被焊板材上。

第三步,選取攪拌頭針長(zhǎng)度略小于疊加板厚的攪拌頭進(jìn)行施焊;

第四步,將蓋板去除至焊縫位置與兩側(cè)母材位置厚度相同。

所述第一步中要求蓋板材料與被焊板材材料相同,焊前用酒精或丙酮將蓋板下面及被焊板材上表面擦拭干凈,蓋板厚度與被焊板材厚度加和在2~5mm之間,優(yōu)選地3mm。

所述第二步中要求蓋板與被焊板材貼實(shí),不允許有超過(guò)0.1mm的間隙,攪拌頭中心線與焊縫中心線的偏離不大于0.3mm。

所述第三步中選取合適攪拌頭、確定焊接參數(shù),攪拌頭中心沿被焊板材對(duì)接面進(jìn)行焊接。通過(guò)攪拌頭軸肩與蓋板的主要摩擦產(chǎn)熱使被焊材料塑化、破壞對(duì)接面形成有效連接。消除了攪拌摩擦焊在被焊板材上的減薄問(wèn)題。攪拌頭的軸肩要求小于蓋板寬度,攪拌針長(zhǎng)度等于被焊板材與蓋板累加厚度減去0.1~0.2mm。

所述第四步中焊接完成后將上層的蓋板通過(guò)機(jī)加工的方式去除。

本發(fā)明提供的薄板及超薄板的攪拌摩擦焊接方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,其優(yōu)點(diǎn)在于:

一、通過(guò)增加蓋板來(lái)解決薄板及超薄板攪拌摩擦焊的焊縫減薄問(wèn)題,具有焊接熱輸入小,焊后變形小,接頭強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。

二、本發(fā)明提出的薄板及超薄板的攪拌摩擦焊接方法具備操作簡(jiǎn)單,適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

本發(fā)明可以有效的解決薄板及超薄板的攪拌摩擦焊接問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明薄板及超薄板的攪拌摩擦焊接方法示意圖:

圖中:1為攪拌頭、2為蓋板、3為被焊板材。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施,給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1所示,本實(shí)施例提供的一種適用于薄板及超薄板的攪拌摩擦焊接方法,包括如下步驟:

第一步,將被焊板材3的上表面、對(duì)接面以及蓋板2的上下表面氧化膜、油污等清理干凈,將被焊板材呈Ⅰ型裝配,夾緊固定在焊接墊板上。

第二步,將蓋板2中心對(duì)齊被焊板材3對(duì)接處,用壓條將蓋板壓緊固定在被焊板材上。

第三步,選取合適攪拌頭1、確定焊接參數(shù),攪拌頭中心沿被焊板材對(duì)接面進(jìn)行焊接。通過(guò)攪拌頭軸肩與蓋板的主要摩擦產(chǎn)熱使被焊材料塑化、破壞對(duì)接面形成有效連接。消除了攪拌摩擦焊在被焊板材上的減薄問(wèn)題。

第四步,將蓋板采用機(jī)加工的方式進(jìn)行去除,去除至焊縫位置與兩側(cè)母材位置厚度相同。

具體為:

第一步,將被焊板材3的上表面、對(duì)接面以及蓋板2的上下表面氧化膜、油污等清理干凈,將被焊板材呈Ⅰ型裝配,夾緊固定在焊接墊板上,蓋板厚度與被焊板材厚度加和在2~5mm之間,優(yōu)選地3mm。

第二步,將蓋板2中心對(duì)齊被焊板材3對(duì)接處,用壓條將蓋板壓緊固定在被焊板材上,蓋板與被焊板材貼實(shí),不允許有超過(guò)0.1mm的間隙,攪拌頭中心線與焊縫中心線的偏離不大于0.3mm。

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