[發明專利]一種添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法、接頭及應用

有效

• 申請號: 202111115807.6
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113828907B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 王文;張宇燁;王快社;韓鵬;方園;王元一;王佳;葉東明
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26;B23K103/08
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 孫雅靜

1.一種添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法，包括以鋁板為搭接底板，鎂板為搭接上板的搭接板材，其特征在于，所述鋁板表面加工多個盲孔組，每個所述盲孔組由多個呈對數螺旋線形狀的盲孔組成，所述盲孔內加入高熵合金粉末，采用攪拌頭對所述搭接板材進行攪拌摩擦焊接，所述的高熵合金粉末為AlCoCrFeNi；

相鄰兩個盲孔組之間間隔4mm，所述盲孔組內的相鄰兩個盲孔間隔1~2mm布設，所述盲孔的形狀為圓柱體，盲孔的直徑為2mm，盲孔深度為1mm；所述攪拌摩擦焊接包括至少一道次的攪拌摩擦焊接。

2.根據權利要求1所述的添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述攪拌摩擦焊接包括焊接方向相同的第一道次焊接和第二道次焊接，第一道次焊接和第二道次焊接間隔4~6mm。

3.根據權利要求1所述的添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述的AlCoCrFeNi的粒度范圍為15~20μm。

4.根據權利要求1所述的添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述攪拌頭對所述搭接板材進行攪拌摩擦焊接時，壓入搭接上板0.1~0.3mm，攪拌摩擦焊接速度30mm/min，轉速為750r/min，攪拌頭的傾斜角為2°，所述傾斜角指攪拌頭的軸線與垂直于搭接上板的垂線之間的夾角。

5.根據權利要求4所述的添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述鎂板與鋁板的厚度相同，均為3~5mm。

6.根據權利要求5所述的添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述攪拌頭包括連接的軸肩和攪拌針，軸肩直徑為16~20mm，攪拌針直徑為3.5～6.5mm，攪拌針長度小于搭接板材的總板材厚度。

7.根據權利要求6所述的添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、打磨待焊鋁板和鎂板的表面，所述的鎂板為AZ系鎂合金，鋁板為純鋁或鋁合金；

步驟二、在鋁板的搭接部分按對數螺旋線每隔1~2mm加工多個直徑為2mm，深度為1mm的盲孔，并向所述盲孔內加入AlCoCrFeNi高熵合金粉末；

步驟三、以鋁板為搭接底板，鎂板為搭接上板，采用攪拌頭對鎂板進行攪拌摩擦焊接，攪拌頭壓入鎂板0.1~0.3mm，攪拌摩擦焊接速度30mm/min，轉速為750r/min。

8.一種焊接接頭，其特征在于，采用權利要求1~7任一項所述的添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法制備得到，所述的焊接接頭的剪切強度為6000~6400N。

9.權利要求1~7任一項所述的添加高熵合金輔助攪拌摩擦焊接方法用于制備焊接接頭的應用。