[发明专利]一种消除孔洞和环沟槽的非对称回填式搅拌摩擦点焊方法

摘要

一种消除孔洞和环沟槽的非对称回填式搅拌摩擦点焊方法，为解决现有对称回填式搅拌摩擦点焊过程中，回填阶段剩余的塑性金属体积不足，无法填满搅拌套回抽所留下的间隙，从而产生根部孔洞和表面环沟槽缺陷的问题。方法一，设定焊具初始位置，使压紧环、搅拌套及搅拌针下表面与被焊板材上表面处于同一水平面；二，搅拌套下扎搅拌针回抽，被搅拌套挤出的塑性金属进入并恰好填满搅拌针回抽所产生的空腔内；三，塑性金属变速回填，增加搅拌针从搅拌套中心空腔内挤出的塑性金属，从而对搅拌套回抽所产生的间隙更好的回填。最终使搅拌套与搅拌针的下表面的水平位置低于被焊板材上表面水平位置一定距离，从而补偿金属体积损失。本发明用于搅拌摩擦点焊。

主权项

一种消除孔洞和环沟槽的非对称回填式搅拌摩擦点焊方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、设定焊具初始位置：将压紧环(1)的下表面与被焊板材(4)的上表面紧密接触，并调节搅拌套(2)的下表面和搅拌针(3)的下表面与压紧环(1)的下表面处于同一水平面A，将此水平面A设定为点焊过程的零点，与此同时，搅拌套(2)和搅拌针(3)开始旋转；步骤二、搅拌套(2)下扎、搅拌针(3)回抽：搅拌套(2)以速度V1向下扎入被焊板材(4)，直至到达预定扎入深度P，与此同时搅拌针(3)以速度V2向上回抽，致使被搅拌套(2)挤出的塑性金属的体积等于搅拌针(3)回抽所形成的空腔(5)的体积，此时，塑性金属进入并恰好填满搅拌针(3)回抽时产生的空腔(5)，其中搅拌套(2)的扎入速度V1为0.1mm/s～2mm/s，搅拌针(3)的回抽速度V2＝(D12‑D22)V1/D22，D1为搅拌套外径，D2为搅拌针外径；步骤三、塑性金属变速回填：搅拌套(2)下扎结束后开始向上回抽，搅拌套(2)向上回抽始终保持V1的速度，直至点焊结束，此步骤中搅拌针(3)先以速度V3下压，V3＝1.1×(D12‑D22)V1/D22～2×(D12‑D22)V1/D22，下压距离为0.05×(D12‑D22)P/D22～0.2×(D12‑D22)P/D22，此后，搅拌针(3)将速度V3降为V2继续下压，直至搅拌针(3)下表面与搅拌套(2)下表面达到同一水平位置B，该水平位置B低于被焊板材(4)上表面C，二者距离为H，至此，完成消除孔洞和环沟槽的非对称回填式搅拌摩擦点焊。