[发明专利]一种利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法

说明书

本发明涉及一种利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法，为了解决搅拌摩擦焊焊缝减薄量的问题，通过以下步骤实现：两块待焊板对接放置，将T型板放在两块待焊板中间，三块板紧密贴合，固定于工作台上；搅拌头旋转下压，搅拌针穿过T型板压入两块被焊板中，直至搅拌头轴肩与T型板接触，随后移动搅拌头进行搅拌摩擦焊接；本发明解决了搅拌摩擦焊焊缝减薄的问题，增大接头承载能力；操作简单，容易实现，降低了加工成本；适合于铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等材料的连接。

技术领域

本发明涉及一种搅拌摩擦焊接方法，具体涉及一种利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法，属于搅拌摩擦焊搅拌摩擦焊技术领域。

背景技术

搅拌摩擦焊FSW（Friction stir welding, FSW）是英国焊接研究所（TWI）于1991年发明的专利焊接技术。该技术是利用高速旋转的搅拌头插入工件待焊部位并向前移动，在摩擦和塑性变形产热及搅拌头压力的作用下，处于热塑性状态的金属发生塑性流动，在轴肩挤压的作用下型材致密的焊缝。该技术优势在于焊接变形小，残余应力小，不需要保护气体和填充材料，可以消除裂纹、夹杂、气孔等焊接缺陷，且不产生烟尘、弧光、噪音等污染，还能显著节省材料，降低生产成本，是一种先进的固相连接技术。在焊接过程中，搅拌头轴肩端面预先压入材料表面一定深度，形成了飞边缺陷，造成焊缝处材料损失，由此产生焊缝减薄效应，即焊缝的厚度低于材料焊接前的厚度。

焊缝的减薄影响零件的美观，同时降低了焊缝的承载能力，使得焊缝成为零件的薄弱环节。目前，减小焊缝减薄量的主要方法是减小焊接时的下压量，但该方法不能很好的控制减薄量，而且下压量控制不当会严重影响焊缝质量。

焊缝减薄的过程中会在零件表面形成压痕，目前现有技术中一般采用机械加工消除焊接压痕，但该方法适合零件体积较小，便于机械加工的零件。而对于大型零件采用机械加工的方法去除压痕效率会比较低，花费的时间会比较长，成本较高。

发明内容

为了解决搅拌摩擦焊焊缝减薄量的问题，进而提供了一种利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下方案实现：

一种利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述的方法通过以下步骤实现：

步骤一：第一待焊板4和第二待焊板5对接放置，将T型板3放在第一待焊板4和第二待焊板5中间，三块板紧密贴合，固定于工作台上，调整搅拌头1使其对准T型板3的中线；

步骤二：搅拌头1旋转下压，搅拌针2穿过T型板3压入第一待焊板4和第二待焊板5中，直至搅拌头1轴肩6与T型板3接触，随后移动搅拌头1进行搅拌摩擦焊接；

步骤三：焊接完毕后卸下第一待焊板4和第二待焊板5焊接后的组件，将所述的组件装夹与铣床上，装夹完毕时铣刀对准T型板3焊缝中央；

步骤四：调整铣削量，铣掉焊缝表面多余的材料，获得平整焊缝，完成利用附加T型板的第一待焊板4和第二待焊板5的搅拌摩擦焊接

在一个优选的技术方案中，所述的第一待焊板4和第二待焊板5的厚度相同；搅拌针2的长度大于第一待焊板4的厚度，小于待焊板材4和T型板3的厚度之和。

在一个优选的技术方案中，所述的搅拌头2的轴肩6的宽度大于T型板3的宽度。

在一个优选的技术方案中，所述的搅拌头2以20mm/min的速度旋转下压，焊接时搅拌头以100mm/min的速度向前移动，搅拌头的旋转速度是400rpm。

本发明的技术效果如下：

本发明解决了搅拌摩擦焊焊缝减薄的问题，增大接头承载能力；操作简单，容易实现，降低了加工成本；适合于铝合金、铜合金、镁合金、钛合金等材料的连接。

说明书附图