CN104923907B - 热水器牺牲阳极在连续驱动摩擦焊机上的摩擦焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热水器牺牲阳极在连续驱动摩擦焊机上的摩擦焊接方法。挤压或铸造的镁合金阳极棒不需要加工出外螺纹，棒心的一个端面与镁合金阳极棒的一个端面平齐共面，该面作为焊接面；螺塞是实心的、有外螺纹；将螺塞夹持于摩擦焊机的旋转夹具中，镁合金阳极棒夹持于摩擦焊机的移动夹具中；以转速450rpm，起始摩擦压力25～35MPa初始摩擦焊接1～1.3秒；再以转速600rpm，二级摩擦压力45～60MPa进行稳定摩擦焊接3～4秒后刹车制动；刹车制动的同时加以75～80MPa的顶锻压力，并保持顶锻压力3～5秒。焊缝处的抗拉强度σb≥290MPa、延伸率δ≥4％，产品合格率提高到99.98％。

Description

热水器牺牲阳极在连续驱动摩擦焊机上的摩擦焊接方法
技术领域
本发明涉及一种热水器牺牲阳极在连续驱动摩擦焊机上的摩擦焊接方法。
背景技术
热水器的钢质内胆长期处于70℃左右的热水环境中，内壁会受到严重腐蚀，腐蚀的产物对水质有一定的影响，而且还会导致内胆穿透报废。通过在热水器中安装牺牲阳极的方法，保护热水器的内胆。目前广泛使用的牺牲阳极的制造方式是：挤压或铸造镁合金阳极棒中间紧紧包裹一个直径很细、钢质材料的棒心，在镁合金阳极棒的一端外圆上加工出外螺纹，棒心的一个端面露出加工有外螺纹端的镁合金阳极棒端面，将一个材料是低碳钢、中间是通孔、加工有外螺纹、且内螺纹与镁合金阳极棒外螺纹尺寸一致的外六方螺塞拧紧在镁合金阳极棒的外螺纹上，此时棒心则在螺塞中间的通孔中，用二氧化碳气体保护焊，将棒心和螺塞焊接在一起形成一个整体，在使用时水不得从螺塞中间的通孔处流出。但是，由于二氧化碳气体保护焊是熔化焊接，在焊接时有夹渣产生，在焊接棒心和螺塞时螺塞的中间通孔尺寸小，夹渣无法排出和清理，在焊缝中会存在大量的焊接夹渣，使得焊缝组织不紧密，使用时水会从焊缝处渗出，牺牲阳极无法使用，导致批量报废，废品率达70％，使得企业生产成本提高，效益降低。
发明内容
为了解决制造镁合金牺牲阳极时，用二氧化碳气体保护焊焊接棒心和螺塞时焊接夹渣无法排出和清理，焊缝中会存在大量的焊接夹渣，使得焊缝组织不紧密，使用时水会从焊缝处渗出，牺牲阳极无法使用，导致批量报废，使得企业生产成本提高，效益降低的问题。本发明提供一种热水器牺牲阳极在连续驱动摩擦焊机上的摩擦焊接方法。
解决其技术问题所采用的方案是：中间紧紧包裹一个直径很细、钢质材料的棒心的挤压或铸造的镁合金阳极棒不需要加工出外螺纹，棒心的一个端面与镁合金阳极棒的一个端面平齐共面，并将该面作为焊接面；螺塞是实心的、有外螺纹；将螺塞夹持于摩擦焊机的旋转夹具中，镁合金阳极棒夹持于摩擦焊机的移动夹具中；以转速450rpm，起始摩擦压力25～35MPa初始摩擦焊接1～1.3秒；再以转速600rpm，二级摩擦压力45～60MPa进行稳定摩擦焊接3～4秒后刹车制动；刹车制动的同时加以75～80MPa的顶锻压力，并保持顶锻压力3～5秒。
本发明的有益效果是：由于采用了摩擦焊接方法成型矿热水器牺牲阳极，螺塞和棒心的焊接处没有做为填充金属的焊丝或焊条，焊接时母材也没有熔化，没有气孔、夹渣等焊接缺陷；在压力、摩擦热的作用下使得棒心和镁合金阳极棒与螺塞焊接面之间分子的热扩散增强，焊缝处的抗拉强度σb≥290MPa、延伸率δ≥4％。同时。省去了在外六方螺塞上加工内螺纹，在镁合金阳极棒上加工外螺纹的机械加工过程，节约了时间、生产成本，提高了生产效率，产品合格率提高到99.98％。真正使热水器牺牲阳极的摩擦焊接制造成为一种节能、降耗、环保、高效的产业技术。
下面结合实施例对本发明作进一步说明
具体实施方式
实施例1：公称直径20mm镁合金牺牲阳极的摩擦焊接。将将螺塞夹持于摩擦焊机的旋转夹具中，镁合金阳极棒夹持于摩擦焊机的移动夹具中；以转速450rpm，起始摩擦压力25～35MPa初始摩擦焊接1～1.3秒；再以转速600rpm，二级摩擦压力45～60MPa进行稳定摩擦焊接3～4秒后刹车制动；刹车制动的同时加以75～80MPa的顶锻压力，并保持顶锻压力3～5秒。
经检测，成型后的公称直径20mm镁合金牺牲阳极焊缝处的抗拉强度σb为300MPa、延伸率δ为4.8％。

Claims (1)

1.热水器牺牲阳极在连续驱动摩擦焊机上的摩擦焊接方法，其特征是：螺塞为实心的，并将螺塞夹持于摩擦焊机的旋转夹具中，镁阳极棒的中间紧紧包裹一个直径很细、钢质材料的棒心的挤压或铸造的镁合金阳极棒，不需要加工出外螺纹，棒心的一个端面与镁合金阳极棒的一个端面平齐共面，并将该面作为焊接面，镁合金阳极棒夹持于摩擦焊机的移动夹具中：以转速450rpm，起始摩擦压力25～35MPa初始摩擦焊接1～1.3秒；再以转速600rpm，二级摩擦压力45～60Mpa进行稳定摩擦焊接3～4秒后刹车制动；刹车制动的同时加以75～80Mpa的顶锻压力，并保持顶锻压力3～5秒。
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