[发明专利]一种内螺纹的搅拌摩擦焊修复加工方法

说明书

本发明涉及一种内螺纹的搅拌摩擦焊修复加工方法，将内螺纹加工与螺纹焊接分阶段进行，针对内螺纹加工条件差、要求精度高的工件先进行螺纹精密加工制成内螺纹圆环，再利用内螺纹圆环和螺栓式搅拌针配合进行内螺纹搅拌摩擦焊焊修复加工的方法，可有效防止在加工条件差的情况下出现的因为刀具破损、切屑难排、丝锥断裂堵塞等加工问题，能够明显提升工件的加工效率和合格率。

技术领域

本发明涉及搅拌摩擦焊接技术领域，具体涉及一种内螺纹的搅拌摩擦焊修复加工方法。

背景技术

随着工程技术的不断发展，在航空航天、现代化机械设备等工业中，螺纹零件是很重要的紧固连接件，而且使用量很大。由于内螺纹加工属于半封闭多刃切削，加工条件较差，对内螺纹的加工造成了一定难度。近年来，先进材料的发展也在不断深入，如强度大、弹性模量小的钛合金等高强度材料。所以对特种难加工材料内螺纹的修复加工方法提出了更高的要求，尤其是针对难加工材料小孔内螺纹的修复加工方法提出了更高的要求。

中国发明专利CN104227312A、中国发明专利CN105537849A、中国发明专利CN105798405A、中国发明专利CN106270828A采用将轴套放入螺纹孔中再加工的方式修复螺纹孔。该方法操作简单，但是轴套与螺纹孔的接触面是机械结合没有实现冶金结合，很容易在使用过程中造成脱落，这将很大程度上降低该结构的工作能力，增大危险系数。

中国发明专利CN106475734A、中国发明专利CN106002081A采用熔焊补焊并再次攻丝修复螺纹孔的方法。该方法只能实现深度较小的孔径的修复，对于深度较大的孔的修复无法满足填充金属与内壁较好的冶金结合，易出现孔洞、裂纹等缺陷，无法满足高质量内螺纹的加工要求。

中国发明专利CN101886652A公开了一种螺纹件及利用螺纹修复零件的方法。该方法采用螺纹内部点胶的方式修复螺纹孔开裂的问题，但是胶接存在结合力不足的缺陷，不利于螺纹孔修复后的长久使用。

中国发明专利CN110640295B公开了一种螺纹孔的搅拌摩擦焊修复用搅拌头及方法。该方法采用在待修孔内添加填充材料，采用带有螺旋槽搅拌针的搅拌头进行修复，回抽阶段对螺纹孔进行修复和攻丝，实现螺纹修复加工。但是该方法由于焊后要进行回抽攻丝，搅拌头设计复杂，一方面不适合小直径的内螺纹加工，另外对于难加工材料对刀具要求高，易出现刀具损坏、切屑不易排出、加工效率低等问题。

上述方法虽然能够实现对工件内螺纹的修复和加工，但都是采取先填充材料，再螺纹加工的方法，对于封闭环境较高的零件的螺纹孔进行修复时，切屑不易排出、加工条件差、刀具易损坏、丝锥断裂难取出等问题，导致螺纹孔所在的整个零件报废。

发明内容

基于上述背景技术，为了克服现有的内螺纹修复加工方法所存在的不足，本发明提出了一种内螺纹搅拌摩擦修复加工方法，针对内螺纹加工条件差、要求精度高的工件进行先进行螺纹精密加工，再进行内螺纹焊接的方法实现内螺纹环外壁与螺纹孔内壁接触面的均匀无缺陷的冶金结合，有效防止由于刀具破损、切屑难排、丝锥断裂堵塞零件螺纹孔而造成螺纹孔所属零件报废等加工问题。同时，本发明易实现自动化焊接，能实现内螺纹加工与焊接分阶段进行，明显提升工件的加工效率和合格率。

为了实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种内螺纹的搅拌摩擦焊修复加工方法，其特殊之处在于，包括步骤：

步骤一，加工内螺纹圆环和螺栓式搅拌头，以及对待焊接修复加工的螺纹孔进行预处理加工：

所述内螺纹圆环的壁厚为1-10mm；

所述螺栓式搅拌头由沿轴向依次连接的夹持部、轴肩和螺栓式搅拌针组成；所述螺栓式搅拌针为外壁具有外螺纹的圆柱，且与所述内螺纹圆环形成螺栓连接的配合关系，且长度为所述内螺纹圆环高度的0.7-1倍；螺栓式搅拌针的端部具有圆弧形倒角；