[发明专利]一种固相点焊方法

摘要

本发明公开了一种至少能实现2层搭接板材连接的固相点焊方法，属于焊接技术领域。本发明采用三套环的点焊工具在材料处于固相状态下实现焊接。内套环与中间套环旋转摩擦被焊材料，同时通过轴向运动形成焊点，外套环起压紧作用，固定不动。焊接时内套环中心由弹簧连接的滑块保持滑块下方的材料处于原始水平位置不发生轴向方向运动，焊后得到表面平整的焊点。

主权项

一种固相点焊方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）压紧预热步骤：外套环压紧工件表面，为焊接工具提供了轴向位移基准，并起拘束材料的作用，中间套环与内套环贴紧工件表面以相同的速度旋转，与母材表面产生的摩擦热将使周围金属达到塑性软化状态；（2）挤压锻造步骤：内套环高速旋转的同时，向下挤压母材上板，将塑性金属往外排，中间套环保持高速旋转的同时向上移动，为挤压出来的塑性金属留出空间；与此同时，内套环中心圆柱滑块上方弹簧收缩，圆柱滑块内移但下端面仍与母材表面保持在同一水平位置；（3）界面摩擦连接步骤：当内套环的端面下压深度超过需要搭接的连接面时，停止下压，在此界面保持一段时间进行旋转摩擦，破坏界面氧化膜，以实现搭接面的有效连接；（4）材料回填锻造步骤：当搭接界面氧化膜被完全破坏之后，内套环开始向上移动，同时中间套环开始向下挤压锻造，使塑性金属回填内套环上升留下的空腔；与此同时，中心圆柱滑块在弹簧的作用下将下方金属向内套环内腔往外排，但圆柱滑块的下端面始终与母材表面保持在同一水平面上；（5）焊点成形与修磨步骤：在内套环、中心圆柱滑块、中间套环三个移动组件回到同一平面后，外套环在压紧状态下保持旋转进行焊点表面修磨，完毕后即可将焊接工具提离工件表面得到表面平整的焊点，焊接过程完成。