[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 202110075330.7
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112719566A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宗緒惠;范綱銜;路建琦;張原發(fā);沈湘嵐
• 申請（專利權(quán)）人: 昆山六豐機械工業(yè)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32299
• 代理人: 馬剛強;孫占莉

本申請涉及一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法；包括有以下步驟：S1、對兩片式輪轂的表面進行有效的清理；S2、將兩片式輪轂分別進行固定安裝；S3、對兩片式輪轂進行第一道焊接；S4、重復(fù)焊接過程中緩慢抽針，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；本發(fā)明針對兩片式鋁合金輪轂攪拌摩擦焊接回抽針工藝，在回抽針過程中通過改變軸向壓力及攪拌針回抽速度減輕金屬流紊亂及熱輸入，以提高焊核區(qū)致密度，控制再結(jié)晶晶粒尺寸，從而提高輪轂疲勞性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于汽車制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法。

背景技術(shù)

攪拌摩擦焊接技術(shù)是上世紀90年代在英國焊接技術(shù)研究所(TWI)誕生的固相連接技術(shù)，其焊接過程無弧光、煙塵，無需氣體保護和金屬填充，是一種典型的新型綠色焊接技術(shù)。與傳統(tǒng)熔焊方法相比，其焊縫具有接頭強度高，不易產(chǎn)生熱裂紋、氣孔等缺陷，焊接變形小、殘余應(yīng)力低等優(yōu)點。特別是該技術(shù)在針對鋁合金焊接時表現(xiàn)出的獨到優(yōu)勢，使得其在航空航天、汽車、船舶、軌道交通車輛等領(lǐng)域的各類鋁合金結(jié)構(gòu)件制造方面得到了廣泛地應(yīng)用。但是在工程化的應(yīng)用過程當中，焊接缺陷的出現(xiàn)是不可避免的，且具有一定的隨機性，而因關(guān)鍵部位的單個缺陷導(dǎo)致整個零部件報廢往往會造成巨大的損失。因此，工業(yè)界對攪拌摩擦焊接的缺陷修補問題進行了專項和廣泛的研究。

汽車輕量化可以為社會帶來巨大的經(jīng)濟和環(huán)保效益，已成為世界汽車行業(yè)的主要發(fā)展方向，其中鋁合金輪轂已在汽車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，其優(yōu)點包括重量輕、強度高。輪轂作為運動部件，其質(zhì)量對汽車轉(zhuǎn)動慣量的影響更大，使用兩片式中空輪轂不僅可以減輕重量而且起到降噪效果大大提高汽車舒適性。一般攪拌摩擦焊接在焊接結(jié)束后會留下匙孔，該匙孔會導(dǎo)致工件疲勞性能大大降低；而可回抽式攪拌摩擦焊接可消除匙孔，但是回抽針過程因金屬流動紊亂和二次升溫導(dǎo)致下再結(jié)晶晶粒長大導(dǎo)致接頭疲勞性能相比一道焊較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：通過可回抽式攪拌摩擦焊解決焊接結(jié)束后留下的匙孔，但回抽針階段會導(dǎo)致工件疲勞性能相比一道焊較低，從而提供一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，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(qū)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(fù)焊接過程中緩慢抽針，該階段攪拌針轉(zhuǎn)速和前進速度與第一道焊接保持一致；軸向壓力降低10％，以減小飛邊；

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

優(yōu)選地，本發(fā)明的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，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。

優(yōu)選地，本發(fā)明的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，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(zhuǎn)速為1000r/min。

優(yōu)選地，本發(fā)明的一種提高可回抽式攪拌摩擦焊接接頭性能的工藝方法，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?qū)崿F(xiàn)對打磨過后的焊接部進行清洗。