CN106513981A - 一种搅拌摩擦焊专用垫板和使用该垫板的焊接方法 - Google Patents

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崔凡
尹玉环
夏佩云
沈浩然
张聃
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Abstract

本发明提供一种搅拌摩擦焊专用垫板和使用该垫板的焊接方法，该专用垫板在长度方向中心线上加工有U型或V型焊漏槽，焊漏槽位于焊缝正下方，使焊缝背部未焊透材料能够受到挤压进入焊漏槽；焊漏槽两侧为斜面，斜面的角度根据板材变形量确定。本发明提供的搅拌摩擦焊专用垫板和使用该垫板的焊接方法，使焊缝背部未焊透材料受挤压进入焊漏槽，再通过后续打磨焊漏工序，彻底去除焊缝背部未焊透材料，实现焊缝全焊透；焊漏槽两侧加工成斜面，用于对铝合金板材进行焊前反变形以抵消焊接过程中产生的变形，操作简单，适应性强。

Description

一种搅拌摩擦焊专用垫板和使用该垫板的焊接方法
技术领域
本发明涉及焊接领域，特别涉及搅拌摩擦焊专用垫板和使用该垫板的焊接方法。
背景技术
搅拌摩擦焊作为一种新型的绿色固相焊接技术，具有低应力、低能耗、无辐射等突出工艺特点，尤其适合铝合金板材的拼焊。传统的铝合金板材搅拌摩擦焊工艺方法焊接完成后易产生未焊透缺陷并且焊接变形较大。上述问题影响了铝合金板材焊缝的焊接质量和可靠性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种搅拌摩擦焊专用垫板，用于固定待焊接的板材，搅拌摩擦焊专用垫板在长度方向中心线上加工有U型或V型焊漏槽，焊漏槽位于焊缝正下方，使焊缝背部未焊透材料能够受到挤压进入焊漏槽。
进一步地，搅拌摩擦焊专用垫板的焊漏槽两侧为斜面，斜面的角度根据板材变形量确定，用于对板材进行焊前反变形，以抵消焊接过程中产生的变形。
本发明的另外一个技术方案是：使用上述搅拌摩擦焊专用垫板的焊接方法，包括如下步骤：
第一步，对板材焊接端面进行加工，使其达到搅拌摩擦焊端面要求；
第二步，将专用垫板焊接或螺接在支撑工装上，同时将板材固定在专用垫板上；
第三步，采用搅拌摩擦焊方法对板材进行焊接；
第四步，焊接完成后，将板材取下并打磨焊缝背部焊漏至与母材平齐。
本发明的反变形全焊透搅拌摩擦焊工艺方法和专用垫板，与现有技术相比，其优点在于：
一、通过在专用垫板上加工U型或V型焊漏槽，并确保焊漏槽位于焊缝正下方，使焊缝背部未焊透材料受挤压进入焊漏槽，再通过后续打磨焊漏工序，彻底去除焊缝背部未焊透材料，实现焊缝全焊透。
二、通过将专用工装焊漏槽两侧加工成斜面，用于对铝合金板材进行焊前反变形以抵消焊接过程中产生的变形。
三、本发明提出的反变形全焊透搅拌摩擦焊工艺方法和专用垫板，操作简单，适应性强。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步说明：
图1为本发明搅拌摩擦焊专用垫板示意图；
图2为本发明使用搅拌摩擦焊专用垫板的焊接方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的搅拌摩擦焊专用垫板和使用该垫板的焊接方法进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
如图1所示，本实施例提供的反变形全焊透搅拌摩擦焊工艺方法和专用垫板，工艺步骤如下：
第一步，完成铝合金板材1焊接端面的加工，要求平面度和直线度≤0.2mm；
第二步，将专用垫板4焊接或螺接在支撑工装7上，同时将两块铝合金板材1固定在专用垫板4上，要求装配间隙3≤0.3mm；
第三步，采用搅拌摩擦焊方法对铝合金板材1进行焊接，要求搅拌针长为铝合金板材1厚度-（0.1mm～0.2mm）；
第四步，焊接完成后，将铝合金板材1取下并打磨焊缝2背部焊漏至与母材平齐。
具体为：
第一步，完成8mm厚铝合金板材1焊接端面的加工，要求平面度和直线度≤0.2mm；
第二步，将专用垫板4焊接或螺接在支撑工装7上，同时将两块铝合金板材1固定在专用垫板4上，要求装配间隙3≤0.3mm；
第三步，采用搅拌摩擦焊方法对铝合金板材1进行焊接，搅拌针长为7.8mm；
第四步，焊接完成后，将铝合金板材1取下并打磨焊缝2背部焊漏至与母材平齐。
经上述方法焊接后，实现了铝合金板材的搅拌摩擦焊接，解决了焊缝背部容易未焊透的问题，减少了焊接变形量，提高了焊缝的焊接质量和可靠性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种搅拌摩擦焊专用垫板，用于固定待焊接的板材，其特征在于，所述搅拌摩擦焊专用垫板在长度方向中心线上加工有U型或V型焊漏槽，所述焊漏槽位于焊缝正下方，使焊缝背部未焊透材料能够受到挤压进入焊漏槽。
2.如权利要求1所述的搅拌摩擦焊专用垫板，其特征在于，所述搅拌摩擦焊专用垫板的焊漏槽两侧为斜面，所述斜面的角度根据板材变形量确定，用于对板材进行焊前反变形，以抵消焊接过程中产生的变形。
3.使用如权利要求2所述的搅拌摩擦焊专用垫板的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，对板材焊接端面进行加工，使其达到搅拌摩擦焊端面要求；
第二步，将专用垫板焊接或螺接在支撑工装上，同时将板材固定在专用垫板上；
第三步，采用搅拌摩擦焊方法对板材进行焊接；
第四步，焊接完成后，将板材取下并打磨焊缝背部焊漏至与母材平齐。
4.如权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述第一步中，板材焊接端面加工完成后，平面度和直线度≤0.2mm。
5.如权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述第二步中，所述板材和专用垫板之间的装配间隙≤0.3mm。
6.如权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述第三步中，所述搅拌摩擦焊的搅拌针长为铝合金板材的厚度减去0.1mm～0.2mm。
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