[發(fā)明專(zhuān)利]一種非平面板的攪拌摩擦焊用靜止軸肩、制備及焊接方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810390279.7
• 申請(qǐng)日: 2018-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108608111A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐紅勇;吉華;郭偉強(qiáng);鄧建峰;李文曉;王曉濤;吳廷光;洪曉祥;張陽(yáng)陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 航天工程裝備（蘇州）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B23K20/26
• 分類(lèi)號(hào): B23K20/26;B23K20/12
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開(kāi)了一種非平面板的攪拌摩擦焊用靜止軸肩、制備及焊接方法，所述的靜止軸肩的底端為與所焊接的非平面板表面相配合的非平面結(jié)構(gòu)，焊接時(shí)，所述的靜止軸肩的壓入非平面板表面的下方，在垂直方向上，所述的靜止軸肩的底面與非平面板的表面相對(duì)應(yīng)的任意兩點(diǎn)之間的間距為0?0.1mm。本發(fā)明根據(jù)所需焊接的非平面板的表面形狀及尺寸變化將靜止軸肩的底端設(shè)計(jì)成與其表面完全匹配的非平面底面，焊接過(guò)程中，靜止軸肩的底端與所焊接的焊縫的表面完全貼合且緊密接觸，實(shí)現(xiàn)了對(duì)非平面板的焊接，而且該靜止軸肩安裝方便且適用性廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于攪拌摩擦焊領(lǐng)域，具體涉及一種非平面板的攪拌摩擦焊用靜止軸肩、制備及焊接方法。

背景技術(shù)

自攪拌摩擦焊技術(shù)于1991年被英國(guó)焊接研究所發(fā)明以來(lái)，因其熱輸入低、焊接變形小、焊縫微觀組織及力學(xué)性能良好等諸多優(yōu)點(diǎn)，己被廣泛應(yīng)用在航空、航天、高速艦船、汽車(chē)工業(yè)、高速列車(chē)等制造領(lǐng)域。

為了克服傳統(tǒng)攪拌摩擦焊技術(shù)沿板厚方向溫度均勻性差、焊接表面易過(guò)熱以及焊接減薄等局限性，英國(guó)焊接研究所在傳統(tǒng)FSW基礎(chǔ)上將軸肩與攪拌針?lè)蛛x，開(kāi)發(fā)出靜止軸肩(1)攪拌摩擦焊技術(shù)。現(xiàn)有《靜止軸肩攪拌摩擦焊裝置》(CN201610506741.6)，提出了一種實(shí)現(xiàn)軸肩靜止的攪拌摩擦焊裝置，適合于焊接熱輸入敏感的材料；現(xiàn)有《一種攪拌摩擦焊的靜止軸肩焊接裝置》(CN201420240365.7)，提出了一種用于平板對(duì)接的靜止軸肩焊接裝置，被擠入靜止軸肩肩體的材料更方便、更容易清理；現(xiàn)有《一種焊后材料表面無(wú)減薄的新型攪拌摩擦焊焊具》(CN201610524886.9)，提出了一種用于平板對(duì)接的靜止軸肩攪拌摩擦焊焊接裝置，解決了攪拌摩擦焊焊后減薄的問(wèn)題；現(xiàn)有《無(wú)傾角靜止軸肩攪拌摩擦焊焊接工具》(CN201620629770.7)，提出了一種用于平板對(duì)接及任意角焊縫的無(wú)傾角靜止軸肩攪拌摩擦焊焊接工具。。現(xiàn)有技術(shù)雖然均提出了采用靜止軸肩攪拌摩擦焊技術(shù)焊接平板焊縫或角焊縫，但很難實(shí)現(xiàn)非平面板的焊接。為解決攪拌摩擦焊焊接不等厚板的技術(shù)難題，現(xiàn)提出一種用于焊接非平面板的攪拌摩擦焊用靜止軸肩、靜止軸肩制作方法和采用該軸肩進(jìn)行焊接的方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種非平面板的攪拌摩擦焊用靜止軸肩、制備及焊接方法。

實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種用于焊接非平面板的攪拌摩擦焊用靜止軸肩，其特征在于：所述的靜止軸肩的底端為與所焊接的非平面板表面相配合的非平面結(jié)構(gòu)，焊接時(shí)，所述的靜止軸肩的壓入非平面板表面的下方，在垂直方向上，所述的靜止軸肩的底面與非平面板的表面相對(duì)應(yīng)的任意兩點(diǎn)之間的間距為0-0.1mm。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的非平面板表面為呈階梯型的不等厚板，所述的靜止軸肩的底端為與不等厚板表面相配合的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)，所述的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)在垂直方向上的高度差與所焊接的不等厚板的厚度差相同。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的凸臺(tái)結(jié)構(gòu)包括與所焊接的不等厚板的厚板表面相配合的上臺(tái)面和與薄板相配合的下臺(tái)面。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所焊接的非平面板表面為呈拱橋狀的曲面板，所述的靜止軸肩的底端為與所焊接的曲面板表面相配合的曲面結(jié)構(gòu)，所述的曲面結(jié)構(gòu)的曲率變化與所焊接的曲面板表面的曲率變化相一致。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的靜止軸肩的底端設(shè)有用于安裝攪拌頭的貫穿孔，所述的貫穿孔的對(duì)稱(chēng)軸與所述的靜止軸肩上端面的對(duì)稱(chēng)軸共線。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的貫穿孔的內(nèi)徑與攪拌頭的外徑之間的間隙小于0.1mm，所述的貫穿孔的深度小于攪拌頭的尺寸。

一種制備以上所述的一種用于焊接非平面板的攪拌摩擦焊用靜止軸肩的方法：包括采用機(jī)加工將靜止軸肩的底端加工為與所焊接的非平面板表面相配合的非平面底端。