[發明專利]一種大尺寸攪拌摩擦焊焊接缺陷的修復方法

在審

• 申請號: 201810728972.0
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108788504A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 戴忠晨;付寧寧;火巧英;云中煌;夏寧;王紅波
• 申請（專利權）人: 南京中車浦鎮城軌車輛有限責任公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種大尺寸攪拌摩擦焊焊接缺陷的修復方法，包括如下步驟：步驟一，在所述攪拌摩擦焊焊接缺陷位置加工出一個開口槽；步驟二，利用可添加填充材料的熔焊方法對開口槽進行填充焊接；步驟三，采用回抽式攪拌摩擦焊對熔焊法補焊區域進行焊接，焊具沿上一道攪拌摩擦焊焊接方向進行移動，當補焊區域焊接完成后焊具繼續向前移動，同時攪拌針逐步回抽；步驟四，攪拌針回抽完成后，焊具停留1~5s后開始抬起，獲得表面成型良好、力學性能優良且表面無匙孔的補焊接頭，補焊完成。本發明提供的大尺寸攪拌摩擦焊焊接缺陷修復方法，工藝穩定性、經濟性、操作性高，顯著提高補焊焊縫力學性能，補焊接頭表面成型良好、無匙孔。

技術領域

本發明涉及一種大尺寸攪拌摩擦焊焊接缺陷的修復方法，屬于焊接技術領域。

背景技術

攪拌摩擦焊（FSW）技術是由英國焊接研究所（TWI）于1991年發明的一種固相焊接技術，與熔化焊相比，攪拌摩擦焊具變形小、熱裂紋傾向低、殘余應力低、力學性能優異等優點，特別適合于鋁合金、鎂合金等低熔點、高導熱性金屬的焊接。但是攪拌摩擦焊對焊件的裝配要求較高，對于大尺寸結構件，由于公差等原因導致的裝配間隙不一致、高度不一致均可能在焊接過程中產生缺陷。攪拌摩擦焊常見的焊接缺陷有表面缺陷，如飛邊、匙孔、表面梨溝、毛刺等，和內部缺陷，如隧道型孔洞、未焊透、弱結合等；其中對力學性能影響較為顯著的有表面梨溝、隧道型孔洞、未焊透缺陷。

攪拌摩擦焊法通過對于存在表面缺陷和內部缺陷的焊縫位置進行二次攪拌摩擦焊接，在所選擇的工藝參數合理時，對于尺寸較小的缺陷可以實現良好的修復，修復后的焊縫外觀成形良好，焊接接頭力學性能可以滿足實際工程需要。然而當焊縫缺陷的尺寸較大時，焊接缺陷位置缺料情況較為嚴重，此時簡單的進行二次攪拌摩擦焊接無法完成對焊接缺陷的修復。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種大尺寸攪拌摩擦焊焊接缺陷的修復方法。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種大尺寸攪拌摩擦焊焊接缺陷的修復方法，包括如下步驟，

步驟一，對攪拌摩擦焊遺留的大尺寸焊接缺陷所在焊縫區域進行處理，加工出一個開口槽；

步驟二，利用可添加填充材料的熔化焊方法對步驟一中的開口槽進行填充焊接；

步驟三，采用回抽式攪拌摩擦焊對熔焊法補焊區域進行焊接，焊具沿上一道熔化焊焊接方向進行移動，當補焊區域焊接完成后焊具繼續向前移動，同時攪拌針逐步回抽；

步驟四，攪拌針回抽完成后，焊具停留1~5s后開始抬起，獲得表面成型良好、力學性能優良且表面無匙孔的補焊接頭，補焊完成。

進一步地，所述步驟一中的開口槽橫截面為V型、或U型、或方形。

進一步地，所述開口槽的寬度大于焊接缺陷的寬度2~3mm，開口槽的深度大于焊接缺陷的深度1~2mm，開口槽的長度大于焊接缺陷的長度3~5mm。

進一步地，所述步驟二中的熔化焊方法為TIG焊、或MIG焊、或CMT焊，焊縫余高在0.1~0.5mm之間。

進一步地，所述步驟二中所選用的填充材料的材質與待補焊區域的金屬材質相同。

進一步地，所述步驟三中的回抽式攪拌摩擦焊焊具為組合式焊具，攪拌針可相對整體焊具進行上下移動。

有益效果：本發明提供的大尺寸攪拌摩擦焊焊接缺陷的修復方法，具備以下優點：

一、針對攪拌摩擦焊過程中形成的大尺寸缺陷，先采用熔化焊的方法對焊接缺陷位置進行金屬填充，再采用回抽式攪拌摩擦焊方法進行最后的修復，可以有效消除熔化焊修復后焊縫位置可能存在的氣孔、裂紋等缺陷，改善焊縫成形，提高焊縫力學性能，實現大尺寸攪拌摩擦焊焊接缺陷的有效修復；