CN106825906B - 一种填丝回填式搅拌摩擦点焊方法及工具 - Google Patents

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Abstract

一种填丝回填式搅拌摩擦点焊方法及工具，其焊接工具包括搅拌针、可活动地套接在搅拌针上的搅拌套及可活动地套接在搅拌套上的压紧套，所述压紧套的底部侧壁上开设有送丝孔，所述搅拌针和搅拌套可相对压紧套同时向上回抽一定的距离而在压紧套的底部形成有供从送丝孔送入的填充材料放置的空间。本发明通过在压紧套上开孔进行填丝，调整搅拌针与搅拌套的回抽空间，实现填丝焊接，弥补焊接过程中的材料流失，从而消除了搅拌摩擦点焊接头的表面凹坑和环形沟槽，有效提高了接头的力学性能及美观性；本发明提供的搅拌摩擦点焊方法操作简单，焊接接头质量高。

Description

一种填丝回填式搅拌摩擦点焊方法及工具
技术领域
本发明属于焊接技术领域，具体是涉及一种能够有效改善常规回填式搅拌摩擦点焊的接头质量的填丝回填式搅拌摩擦点焊方法及工具。
背景技术
搅拌摩擦点焊(Friction Stir Spot Welding，FSSW) 是在"线性"搅拌摩擦焊接基础上，新近研究开发的一种创新的焊接技术。该技术具有节能、设备简单、焊点强度高、变形小、焊前表面清理简单等优点。目前，焊接方法主要有直插式、回填式、无针式、摆动式。其中，回填式是目前常用的一种搅拌摩擦点焊方法。回填式焊接方法是采用特殊的搅拌头，通过控制搅拌头各部件间的相对运动实现接头的焊接。搅拌头主要由搅拌针、搅拌套、以及最外层的压紧套三部分组成，在焊接过程中的搅拌针与搅拌套相对运动产生空腔，塑性材料被融合和搅动，并填入到空腔内，由于搅拌针与搅拌套的相对运动，塑性材料又被重新填到焊接区域，在这一过程中会有少部分材料被挤压出焊接区，致使焊接区形成凹坑，同时接头会形成环形沟槽，而凹坑和环形沟槽的存在直接影响接头力学性能及美观性。本发明通过特殊的搅拌摩擦点焊装置，在焊接过程中进行添加材料，有效解决常规回填式搅拌摩擦点焊方法存在凹坑和环形沟槽问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有回填式搅拌摩擦点焊存在的凹坑和环形沟槽问题，提供一种结构简单、使用安全可靠、操作简易，能够有效提高接头质量的填丝回填式搅拌摩擦点焊方法及工具。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的填丝回填式搅拌摩擦点焊方法，其特点是包括以下步骤：
步骤一：将焊接工具调零，即焊接工具的搅拌针与搅拌套的下表面设置到同一零点位置；
步骤二：将焊接工具的搅拌针和搅拌套相对于焊接工具的压紧套同时向上回抽一定的距离，填充材料通过压紧套上的送丝孔放置于搅拌针和搅拌套向上回抽所留的空间内，并将压紧套与母材的表面接触；
步骤三：焊接过程开始，具有如下两种操作方式：
第一种：将搅拌套高速旋转压入母材，同时搅拌针向上回抽，在搅拌套的搅拌挤压作用下，母材的焊接区域被塑化，且被塑化的母材流向搅拌针向上回抽留下的空腔中，然后将搅拌套向上回抽，搅拌针向下旋转，使位于空腔中的被塑化的母材及填充材料在搅拌针的搅拌挤压作用下回填到焊接区域；
第二种：将搅拌针高速旋转压入母材，同时搅拌套向上回抽，在搅拌针的搅拌挤压作用下，母材的焊接区域被塑化，且被塑化的母材流向搅拌套向上回抽留下的空腔中，然后将搅拌针向上回抽，搅拌套向下旋转，使位于空腔中的被塑化的母材及填充材料在搅拌套的搅拌挤压作用下回填到焊接区域；
步骤四：调整搅拌针和搅拌套同时回到零点位置，且搅拌针和搅拌套回到零点位置后，继续在焊点表面旋转，让被塑化的母材及填充材料充分流动，使焊点表面更加光滑，完成焊接过程。
进一步地，上述步骤一中，焊接工具的零点位置距离母材的上表面0.1-0.2mm。
进一步地，上述步骤二中，搅拌针和搅拌套向上回抽的距离为1.0-2.0mm。
进一步地，上述填充材料为与母材材质相同的金属丝。
本发明所述的填丝回填式搅拌摩擦点焊工具，其特点是：包括搅拌针、可活动地套接在搅拌针上的搅拌套及可活动地套接在搅拌套上的压紧套，其中所述压紧套的底部侧壁上开设有送丝孔，所述搅拌针和搅拌套可相对压紧套同时向上回抽一定的距离而在压紧套的底部形成有供从送丝孔送入的填充材料放置的空间。
进一步地，所述搅拌针和搅拌套向上回抽的距离为1.0-2.0mm。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明通过在压紧套上开孔进行填丝，调整搅拌针与搅拌套的回抽空间，实现填丝焊接，弥补焊接过程中的材料流失，从而消除了搅拌摩擦点焊接头的表面凹坑和环形沟槽，有效提高了接头的力学性能及美观性；
2、本发明提供的搅拌摩擦点焊方法操作简单，焊接接头质量高。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1 为本发明搅拌摩擦点焊工具的剖面结构示意图。
图2 为本发明搅拌摩擦点焊工具的焊接状态示意图。
具体实施方式
如图1-图2所示，本发明所述的填丝回填式搅拌摩擦点焊工具，包括搅拌针1、可活动地套接在搅拌针1上的搅拌套2及可活动地套接在搅拌套2上的压紧套3，其中所述压紧套3的底部侧壁上开设有送丝孔4，焊接前所述搅拌针1和搅拌套2的下表面位于同一平面上，且所述搅拌针1和搅拌套2可相对压紧套3同时向上回抽1.0-2.0mm而在压紧套3的底部形成有供从送丝孔4送入的填充材料放置的空间7。焊接时，压紧套3固定在焊接机机头上，然后通过与焊接机驱动装置相连接的搅拌针1和搅拌套2的相对上下运动及旋转挤压作用而实现母材的焊接。
采用本发明所述的填丝回填式搅拌摩擦点焊工具进行焊接，其焊接方法具有如下两种方式。
第一种方式，包括以下步骤：
步骤一：将焊接工具调零，即焊接工具的搅拌针1与搅拌套2的下表面设置到同一零点位置，该零点位置距离母材5的上表面0.1-0.2mm；
步骤二：将焊接工具的搅拌针1和搅拌套2相对于焊接工具的压紧套3同时向上回抽1.0-2.0mm，作为填充材料的与母材5材质相同的金属丝通过压紧套3上的送丝孔4放置于搅拌针1和搅拌套2向上回抽所留的空间7内，并将压紧套3与母材5的表面接触；
步骤三：焊接过程开始，将搅拌套2高速旋转压入母材5，同时搅拌针1向上回抽，在搅拌套2的搅拌挤压作用下，母材5的焊接区域被塑化，且被塑化的母材流向搅拌针1向上回抽留下的空腔中，然后将搅拌套2向上回抽，搅拌针1向下旋转，使位于空腔中的被塑化的母材及填充材料在搅拌针1的搅拌挤压作用下回填到焊接区域形成焊点6；
步骤四：调整搅拌针1和搅拌套2同时回到零点位置，且搅拌针1和搅拌套2回到零点位置后，继续在焊点6表面旋转，让被塑化的母材及填充材料充分流动，使焊点表面更加光滑，完成焊接过程。
第二种方式，包括以下步骤：
步骤一：将焊接工具调零，即焊接工具的搅拌针1与搅拌套2的下表面设置到同一零点位置，该零点位置距离母材5的上表面0.1-0.2mm；
步骤二：将焊接工具的搅拌针1和搅拌套2相对于焊接工具的压紧套3同时向上回抽1.0-2.0mm，作为填充材料的与母材5材质相同的金属丝通过压紧套3上的送丝孔4放置于搅拌针1和搅拌套2向上回抽所留的空间7内，并将压紧套3与母材5的表面接触；
步骤三：焊接过程开始，将搅拌针1高速旋转压入母材5，同时搅拌套2向上回抽，在搅拌针1的搅拌挤压作用下，母材5的焊接区域被塑化，且被塑化的母材流向搅拌套2向上回抽留下的空腔中，然后将搅拌针1向上回抽，搅拌套2向下旋转，使位于空腔中的被塑化的母材及填充材料在搅拌套2的搅拌挤压作用下回填到焊接区域形成焊点6；
步骤四：调整搅拌针1和搅拌套2同时回到零点位置，且搅拌针1和搅拌套2回到零点位置后，继续在焊点6表面旋转，让被塑化的母材及填充材料充分流动，使焊点表面更加光滑，完成焊接过程。
本发明是通过实施实例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (5)

1.一种填丝回填式搅拌摩擦点焊方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将焊接工具调零，即焊接工具的搅拌针(1)与搅拌套(2)的下表面设置到同一零点位置；
步骤二：将焊接工具的搅拌针(1)和搅拌套(2)相对于焊接工具的压紧套(3)同时向上回抽一定的距离，填充材料通过压紧套(3)上的送丝孔(4)放置于搅拌针(1)和搅拌套(2)向上回抽所留的空间(7)内，并将压紧套(3)与母材(5)的表面接触；
步骤三：焊接过程开始，具有如下两种操作方式：
第一种：将搅拌套(2)高速旋转压入母材(5)，同时搅拌针(1)向上回抽，在搅拌套(2)的搅拌挤压作用下，母材(5)的焊接区域被塑化，且被塑化的母材流向搅拌针(1)向上回抽留下的空腔中，然后将搅拌套(2)向上回抽，搅拌针(1)向下旋转，使位于空腔中的被塑化的母材及填充材料在搅拌针(1)的搅拌挤压作用下回填到焊接区域；第二种：将搅拌针(1)高速旋转压入母材(5)，同时搅拌套(2)向上回抽，在搅拌针(1)的搅拌挤压作用下，母材(5)的焊接区域被塑化，且被塑化的母材流向搅拌套(2)向上回抽留下的空腔中，然后将搅拌针(1)向上回抽，搅拌套(2)向下旋转，使位于空腔中的被塑化的母材及填充材料在搅拌套(2)的搅拌挤压作用下回填到焊接区域；
步骤四：调整搅拌针(1)和搅拌套(2)同时回到零点位置，且搅拌针(1)和搅拌套(2)回到零点位置后，继续在焊点(6)表面旋转，让被塑化的母材及填充材料充分流动，使焊点表面更加光滑，完成焊接过程；
所述点焊方法所使用工具包括搅拌针(1)、可活动地套接在搅拌针(1)上的搅拌套(2)及可活动地套接在搅拌套(2)上的压紧套(3)，其中所述压紧套(3)的底部侧壁上开设有送丝孔(4)，所述搅拌针(1)和搅拌套(2)可相对压紧套(3)同时向上回抽一定的距离而在压紧套(3)的底部形成有供从送丝孔(4)送入的填充材料放置的空间(7)。
2.根据权利要求1所述的填丝回填式搅拌摩擦点焊方法，其特征在于：上述步骤一中，焊接工具的零点位置距离母材(5)的上表面0.1-0.2mm。
3.根据权利要求1所述的填丝回填式搅拌摩擦点焊方法，其特征在于：上述步骤二中，搅拌针(1)和搅拌套(2)向上回抽的距离为1.0-2.0mm。
4.根据权利要求1所述的填丝回填式搅拌摩擦点焊方法，其特征在于：上述填充材料为与母材(5)材质相同的金属丝。
5.根据权利要求1所述的填丝回填式搅拌摩擦点焊方法，其特征在于：所述搅拌针(1)和搅拌套(2)向上回抽的距离为1.0-2.0mm。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107855639A (zh) * 2017-11-02 2018-03-30 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 消除无匙孔搅拌摩擦点焊环凹槽的方法
CN111069762A (zh) * 2020-01-08 2020-04-28 中国航空制造技术研究院 一种长寿命回填搅拌摩擦焊工具
CN111069763A (zh) * 2020-01-08 2020-04-28 中国航空制造技术研究院 一种加热式回填搅拌摩擦焊工具
CN113146019B (zh) * 2021-03-29 2022-08-23 北京碳垣新材料科技有限公司 异种材料固相连接的方法及用于其的工具组件
CN113102875A (zh) * 2021-05-12 2021-07-13 江苏铭岳智能装备有限公司 一种同轴送粉回填式搅拌摩擦点焊工具及方法
AT525198A1 (de) * 2021-06-29 2023-01-15 Stirtec Gmbh Verfahren zum Verbinden übereinander angeordneter Bauteile, Verbundbauteil sowie Vorrichtung zur Durchführung eines entsprechenden Verfahrens

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102615417A (zh) * 2012-04-19 2012-08-01 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种注入式搅拌摩擦焊接装置
DE102011078144A1 (de) * 2011-06-27 2012-12-27 Airbus Operations Gmbh Verfahren und vorrichtung zum verbinden von fügeteilen, sowie bauteil
CN103182601A (zh) * 2011-12-28 2013-07-03 上海航天设备制造总厂 一种填充式搅拌摩擦点焊消除环沟槽的方法
CN103962715A (zh) * 2013-09-13 2014-08-06 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种垂直补偿的搅拌摩擦焊接工艺方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004025296A (ja) * 2002-06-28 2004-01-29 Shin Meiwa Ind Co Ltd 摩擦接合装置及び摩擦接合方法
JP2004298955A (ja) * 2003-04-01 2004-10-28 Hitachi Ltd 摩擦攪拌接合方法
US7216793B2 (en) * 2003-08-22 2007-05-15 Edison Welding Institute, Inc. Friction stir welding travel axis load control method and apparatus
CN102513691A (zh) * 2011-12-09 2012-06-27 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种增大焊缝根部金属流动的搅拌针
JP5915144B2 (ja) * 2011-12-15 2016-05-11 株式会社Ihi 摩擦撹拌接合ツール及び摩擦撹拌接合方法
JP6084887B2 (ja) * 2013-04-16 2017-02-22 川崎重工業株式会社 摩擦撹拌接合装置および摩擦撹拌接合方法
JP6224993B2 (ja) * 2013-11-01 2017-11-01 川崎重工業株式会社 摩擦攪拌接合装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011078144A1 (de) * 2011-06-27 2012-12-27 Airbus Operations Gmbh Verfahren und vorrichtung zum verbinden von fügeteilen, sowie bauteil
CN103182601A (zh) * 2011-12-28 2013-07-03 上海航天设备制造总厂 一种填充式搅拌摩擦点焊消除环沟槽的方法
CN102615417A (zh) * 2012-04-19 2012-08-01 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 一种注入式搅拌摩擦焊接装置
CN103962715A (zh) * 2013-09-13 2014-08-06 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种垂直补偿的搅拌摩擦焊接工艺方法

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