[发明专利]一种车顶或底架搅拌摩擦焊焊接实施工艺

说明书

本发明公开了一种车顶或底架搅拌摩擦焊焊接实施工艺，该工艺包括：清理车顶型材或底架型材待焊坡口，采用机械打磨并清洗；将车顶型材或底架型材置于工装上组装，控制组对间隙、错边，夹紧工装；分别选用车顶焊接或底架焊接各自的搅拌头，并各自按照参数焊接；将焊接好的车顶型材或底架型材置于工装上保持夹紧状态，保持4～5小时。本发明工艺确定了车顶或底架搅拌摩擦焊的焊接参数，使用此范围的参数焊接的焊缝外观和力学性能可满足标准要求，为车顶、底架的批量生产提供了有力保证，降低了产品不合格、报废的风险。

技术领域

本发明涉及铝合金型材的对接搅拌摩擦焊工艺和方法，尤其涉及搅拌摩擦焊焊接车顶、底架实施工艺，属于搅拌摩擦焊技术领域。

背景技术

搅拌摩擦焊是一种新型连接技术，它依靠搅拌头与工件的摩擦产生热量，使焊缝区域受热形成塑性流动状态，并通过搅拌针的搅拌作用达到连接的目的。搅拌摩擦焊的焊接温度是铝合金熔点的07～0.9倍(约为470～560℃)，热输入远远小于熔化焊，在焊接接头区域能形成较小的温度梯度，减小焊接变形，大大降低焊缝的残余应力。同时搅拌摩擦焊搅拌头的轴肩在焊接过程中对焊缝表面施加一定的压力，使得焊缝表面更为光滑平整。与传统熔化焊相比，搅拌摩擦焊具有无飞溅、无烟尘、不需填充材料和保护气体、对操作者的技能要求不高、易实现高速自动化焊接等诸多优点，在铝合金焊接过程中优势明显。

然而车顶和底架一般采用弧焊制造技术，采用弧焊技术制造车顶和底架存在以下缺点：(1)弧焊技术热输入量大，车顶和底架的型材板薄，易产生焊接变形；(2)弧焊技术产生的烟尘、电辐射等有害物质多；(4)弧焊技术易产生气孔、焊瘤、烧穿、焊缝不直等问题；(4)弧焊技术存在劳动强度大，焊接效率低等问题。因此，针对车顶和底架的搅拌摩擦焊技术的开发迫在眉睫。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种车顶或底架搅拌摩擦焊焊接实施工艺，帮助确定车顶、底架型材搅拌摩擦焊的焊接工艺，使焊缝的外观和力学性能可以满足标准的要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种车顶或底架搅拌摩擦焊焊接实施工艺，所述工艺包括：

(1)清理车顶型材或底架型材待焊坡口，采用机械打磨并清洗；

(2)将车顶型材或底架型材置于工装上组装，控制组对间隙、错边，夹紧工装；

(3)分别选用车顶焊接或底架焊接各自的搅拌头，并各自按照参数焊接；

(4)将焊接好的车顶型材或底架型材置于工装上保持夹紧状态，保持4～5h。

进一步地，所述车顶型材或底架型材的组对间隙均设为0～0.5mm。

进一步地，所述步骤(3)中，焊接车顶或底架时，搅拌头的倾斜角度设为2.0～2.5°，搅拌头的下压量设为0.1～0.3mm，搅拌头作逆时针运动。

进一步地，所述步骤(3)中，车顶采用的是正装焊接、单面焊双面成形工艺，车顶焊接时：关于搅拌头：针长为4.6～4.8mm，轴肩直径为16～18mm，搅拌针螺纹方向为逆时针方向；焊接时，搅拌头的转速为1400～1600r/min，搅拌头的行进速度为600～1000mm/min。

进一步地，所述步骤(3)中，底架焊接采用的是先正装焊接、再反装焊接的顺序，焊接底架时：关于搅拌头：针长为6.5～7.0mm，轴肩直径为15～18mm，搅拌针螺纹方向为逆时针方向；焊接时，搅拌头的转速为1600～2000r/min，搅拌头的行进速度为700～1000mm/min。

采用本发明工艺生产的车顶、底架具有以下优点：(1)更好控制焊接时的角度，这样车顶或底架的轮廓度更加精确，不需要进行后续调型，即能满足弧度要求；(2)车顶或底架的长度、宽度方向不会发生焊接收缩变形。