[發明專利]一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法

在審

• 申請號: 202110075330.7
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112719566A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 宗緒惠;范綱銜;路建琦;張原發;沈湘嵐
• 申請（專利權）人: 昆山六豐機械工業有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 蘇州知途知識產權代理事務所(普通合伙) 32299
• 代理人: 馬剛強;孫占莉

1.一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，包括有以下步驟：

S1、對兩片式輪轂的表面進行有效的清理，將兩片式輪轂上的灰塵、毛刺、油污和不平整性進行處理，保持兩片輪轂的待焊區域干凈、有金屬光澤且無異物；

S2、將兩片式輪轂分別進行固定；

S3、在將兩片式輪轂進行相對攪拌針定位完成之后，對兩片式輪轂進行第一道焊接；

S4、重復焊接過程中緩慢抽針，該階段攪拌針轉速和前進速度與第一道焊接保持一致；軸向壓力降低10％，以降低熱輸入，減小飛邊；

S5、在降壓的同時，抽針速度工藝窗口為25-30mm/min，此參數焊接直至抽針完成，得到無匙孔環形焊縫。

2.根據權利要求1所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述S1中的灰塵和油污通過油污清潔劑進行有效的清洗，且在使用油污清潔劑清洗過之后對兩片式輪滾的焊接部位進行烘干，且烘干溫度保持在40-50℃，烘干時長為10-30min。

3.根據權利要求1所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述S1中的毛刺和不平整性通過打磨裝置進行處理，且打磨裝置在使用的時候先選用600目的砂紙進行打磨，且打磨裝置的轉速為1000r/min。

4.根據權利要求2-3任一項所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述毛刺和不平整性要在灰塵和油污去除之前進行處理，這樣可以在清除灰塵和油污的時候實現對打磨過后的焊接部進行清洗。

5.根據權利要求1所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述S2中的兩片輪轂之間的預留縫隙小于0.25mm，且兩片輪轂在進行固定夾持的時候，保持相對水平固定。

6.根據權利要求1所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述S3中的第一次焊接過程如下：

S31：通過施壓結構，在摩擦焊接部位進行施加一恒定的壓力，使得焊接結構在摩擦焊接的過程中能夠緊密的貼合：

S32：通過動力結構，用一個特殊形狀的攪拌頭旋轉插入工件的焊縫處，沿待焊界面移動，焊頭高速旋轉，在攪拌針與工件摩擦的作用下，利用摩擦熱作為焊接熱源，使連接部位溫度升高軟化，進而實現材料焊接。

7.根據權利要求6所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述S31中的施壓結構在進行施壓的時候，所述施壓結構在摩擦攪拌焊接行走狀態的時候施加的壓力大小是1kN-5kN。

8.根據權利要求1所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述S4中的攪拌摩擦焊接的前進速度、旋轉速度、軸向壓力具有相關關系，輪轂的尺寸越大，其他參數不變時前進速度應越小；所述的前進速度為80°/min-120°/min，旋轉速度為1500rpm-2000rpm，軸向壓力為2.25kN-3.5kN。

9.根據權利要求1所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述S4中的兩片式輪轂結構在焊縫處完成第一道焊接，且再重復焊接過程中的抽針階段保持轉速、前進速度不變，通過降低攪拌頭軸向壓力改善金屬流動，降低熱輸入，減小飛邊。

10.根據權利要求1所述的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，其特征在于，所述S5在焊接完成之后，對兩片式輪轂的焊縫區域進行拋光打磨處理，去除魚鱗紋，使焊縫區域光滑潔凈。