CN105108326A - 采用搅拌摩擦的五金焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将待焊接的工件放置在保护气体中；2）对待焊接的工件进行表面处理；3）对接好待焊接的部位，对焊接部位削去一层物料；4）采用搅拌摩擦焊接设备对待焊接的部位进行焊接；5）采用无搅拌针式点焊设备对步骤2）中削去物料的部分进行补料焊接；6）采用激光切料的方式对焊接表面凸起的部分进行切除。本发明的有益之处在于：考虑了采用搅拌摩擦后表面会有一定的飞边以及表面粗糙的问题，先挖去一层薄薄的物料，焊接完毕后，利用无搅拌针式的焊接装置对焊接部位进行补料处理，可以避免飞边的产生，从而获得了更好的焊接质量。

Description

采用搅拌摩擦的五金焊接方法
技术领域
本发明涉及采用搅拌摩擦的五金焊接方法，属于焊接技术领域。
背景技术
搅拌摩擦焊(FrictionStirWelding，简称FSW)是英国焊接研究所(TheWeldingInstitute)于1991年发明的专利焊接技术。除了具有普通摩擦焊技术的优点外，还可以进行多种接头形式和不同焊接位置的连接，因而在众多行业中得到了快速发展与广泛应用。
与常规的摩擦焊相似，搅拌摩擦焊也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源。不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状(如带螺纹圆柱体)的搅拌针(weldingpin)伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，焊头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动。但是，搅拌摩擦焊技术中必然产生大量热量，热量不及时散出的话必然会影响焊接质量，为了获得更好的焊接质量，除了改进设备外，还需对焊接工艺进行改进。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供采用搅拌摩擦的五金焊接方法，能够对采用搅拌摩擦后的焊接面进行进一步地飞边处理。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）：将待焊接的工件放置在保护气体中；
步骤2）：对待焊接的工件进行表面处理；
步骤3）：对接好待焊接的部位，对焊接部位削去一层物料；
步骤4）：采用搅拌摩擦焊接设备对待焊接的部位进行焊接，使搅拌头与工件贴紧后旋转焊接；
步骤5）：采用无搅拌针式点焊设备对步骤2）中削去物料的部分进行补料焊接；
步骤6）：采用激光切料的方式对焊接表面凸起的部分进行切除。
前述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤1）中的保护气体采用氦气或氮气或氩气中的一种或几种。
前述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤2）中表面处理包括采用抛光轮或磨砂轮对待焊接的工件进行表面处理，去除油污和杂质，提高表面光洁度。
前述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤3）中被削去的物料厚度为0.1-0.5mm。
前述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤4）中搅拌摩擦焊接设备搅拌轨迹的宽度小于被削去的物料的宽度。
前述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤4）中，旋转速度为300-1000转/分钟，搅拌头的行进速度为10-30毫米/分钟。
前述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤5）中无搅拌针式搅拌设备焊接轨迹的宽度等于被削去的物料的宽度。
本发明的有益之处在于：充分考虑了采用搅拌摩擦后表面会有一定的飞边以及表面粗糙的问题，先挖去一层薄薄的物料，焊接完毕后，利用无搅拌针式的焊接装置对焊接部位进行补料处理，可以避免飞边的产生，同时两层焊接的结构大大提高了焊接处的刚性，从而获得了更好的焊接质量。在焊接之前将工件置入保护气体中，使得整个焊接过程没有任何的氧气进入焊接部分，从而进一步地防止焊接部分在日后使用过程中发生氧化的现象。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
本发明涉及的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，包括如下步骤：
步骤1）：将待焊接的工件放置在保护气体中，保护气体采用氦气或氮气或氩气中的一种或几种。
步骤2）：对待焊接的工件进行表面处理，表面处理包括采用抛光轮或磨砂轮对待焊接的工件进行表面处理，去除油污和杂质，提高表面光洁度。
步骤3）：对接好待焊接的部位，对焊接部位削去一层物料，被削去的物料厚度为0.1-0.5mm。
步骤4）：采用搅拌摩擦焊接设备对待焊接的部位进行焊接，使搅拌头与工件贴紧后旋转焊接，搅拌摩擦焊接设备搅拌轨迹的宽度小于被削去的物料的宽度。
本实施例中，旋转速度为300-1000转/分钟，搅拌头的行进速度为10-30毫米/分钟。
步骤5）：采用无搅拌针式点焊设备对步骤2）中削去物料的部分进行补料焊接，无搅拌针式搅拌设备焊接轨迹的宽度等于被削去的物料的宽度。
步骤6）：采用激光切料的方式对焊接表面凸起的部分进行切除。
步骤3）和步骤5）中对于焊接轨迹宽度的限制是为了在步骤5）中进行补料时能够把步骤3）中产生的飞边也一同作为补料的材料进行补料使用，不仅节省了材料，也减少了专门去除飞边的步骤。
综上，本发明的采用搅拌摩擦的五金焊接方法中，考虑了采用搅拌摩擦后表面会有一定的飞边以及表面粗糙的问题，先挖去一层薄薄的物料，焊接完毕后，利用无搅拌针式的焊接装置对焊接部位进行补料处理，可以避免飞边的产生，同时两层焊接的结构大大提高了焊接处的刚性，从而获得了更好的焊接质量。在焊接之前将工件置入保护气体中，使得整个焊接过程没有任何的氧气进入焊接部分，从而进一步地防止焊接部分在日后使用过程中发生氧化的现象。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）：将待焊接的工件放置在保护气体中；
步骤2）：对待焊接的工件进行表面处理；
步骤3）：对接好待焊接的部位，对焊接部位削去一层物料；
步骤4）：采用搅拌摩擦焊接设备对待焊接的部位进行焊接，使搅拌头与工件贴紧后旋转焊接；
步骤5）：采用无搅拌针式点焊设备对步骤2）中削去物料的部分进行补料焊接；
步骤6）：采用激光切料的方式对焊接表面凸起的部分进行切除。
2.根据权利要求1所述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤1）中的保护气体采用氦气或氮气或氩气中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤2）中表面处理包括采用抛光轮或磨砂轮对待焊接的工件进行表面处理，去除油污和杂质，提高表面光洁度。
4.根据权利要求1所述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤3）中被削去的物料厚度为0.1-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤4）中搅拌摩擦焊接设备搅拌轨迹的宽度小于被削去的物料的宽度。
6.根据权利要求1所述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤4）中，旋转速度为300-1000转/分钟，搅拌头的行进速度为10-30毫米/分钟。
7.根据权利要求1所述的采用搅拌摩擦的五金焊接方法，其特征在于，所述步骤5）中无搅拌针式搅拌设备焊接轨迹的宽度等于被削去的物料的宽度。
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