CN108372359A - 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 - Google Patents

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王卫兵
林松
赵华夏
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1265—Non-butt welded joints, e.g. overlap-joints, T-joints or spot welds

Abstract

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。

Description

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
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
图1为本发明的利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法的示意图；
图中：1-搅拌头、2-搅拌针、3-T型板、4-第一待焊板、5-第二待焊板、6-轴肩。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明的一种利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法作进一步阐述，但本发明的保护内容并不限于以下实施例。
结合图1说明本发明的具体实施方式，本发明利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦新方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：两块待焊板材4和5对接放置，T型板3放置于中间，三块板紧密贴合，固定于工作台上。搅拌针2对准T型板3的中心，搅拌针2的长度大于待焊板材4的厚度略小于待焊板材4和T型板3的厚度之和。搅拌头轴肩1大于T型板3的宽度。
步骤二：搅拌头以20mm/min的速度旋转下压，搅拌针2穿过T型板3压入两块待焊板4、5中，直至搅拌头轴肩1与T型板3表面接触，随后搅拌头以100mm/min的速度向前移动，搅拌头的旋转速度是400rpm。
步骤三：焊接完毕后卸下被焊板，装夹与铣床上，对准焊缝6中心，铣掉焊缝多余材料。
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。

Claims (4)

1.一种利用附加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：第一待焊板和第二待焊板对接放置，将T型板放在第一待焊板和第二待焊板中间，三块板紧密贴合，固定于工作台上，调整搅拌头使其对准T型板的中线；
步骤二：搅拌头旋转下压，搅拌针穿过T型板压入第一待焊板和第二待焊板中，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；
步骤三：焊接完毕后卸下第一待焊板和第二待焊板焊接后的组件，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型板的第一待焊板和第二待焊板的搅拌摩擦焊接。
2.根据权利要求1所述的利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述的第一待焊板和第二待焊板的厚度相同；搅拌针的长度大于第一待焊板的厚度，小于待焊板材和T型板的厚度之和。
3.根据权利要求1或2所述的利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述的搅拌头的轴肩的宽度大于T型板的宽度。
4.根据权利要求1所述的利用附加T型板消除焊缝减薄量的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述的搅拌头以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。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111889874A (zh) * 2020-06-28 2020-11-06 上海畅桥真空系统制造有限公司 一种铝合金和不锈钢的搅拌焊接方法
CN111906433A (zh) * 2020-08-10 2020-11-10 南昌航空大学 一种改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法
CN113727803A (zh) * 2019-05-17 2021-11-30 日本轻金属株式会社 中空容器的制造方法
CN114939716A (zh) * 2022-07-06 2022-08-26 重庆理工大学 一种改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000094159A (ja) * 1998-09-16 2000-04-04 Nippon Light Metal Co Ltd アルミニウム又はアルミニウム合金板材の接合方法
JP2000317652A (ja) * 1999-05-14 2000-11-21 Hitachi Ltd 摩擦攪拌接合方法およびその構造体
CN103894725A (zh) * 2014-03-13 2014-07-02 哈尔滨工业大学 一种利用附加顶板产生余高的搅拌摩擦焊接的方法
CN105081552A (zh) * 2015-08-03 2015-11-25 黄山学院 防止薄板铝合金搅拌摩擦连接区连接过程中出现减薄效应的方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000094159A (ja) * 1998-09-16 2000-04-04 Nippon Light Metal Co Ltd アルミニウム又はアルミニウム合金板材の接合方法
JP2000317652A (ja) * 1999-05-14 2000-11-21 Hitachi Ltd 摩擦攪拌接合方法およびその構造体
CN103894725A (zh) * 2014-03-13 2014-07-02 哈尔滨工业大学 一种利用附加顶板产生余高的搅拌摩擦焊接的方法
CN105081552A (zh) * 2015-08-03 2015-11-25 黄山学院 防止薄板铝合金搅拌摩擦连接区连接过程中出现减薄效应的方法及装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113727803A (zh) * 2019-05-17 2021-11-30 日本轻金属株式会社 中空容器的制造方法
CN111889874A (zh) * 2020-06-28 2020-11-06 上海畅桥真空系统制造有限公司 一种铝合金和不锈钢的搅拌焊接方法
CN111906433A (zh) * 2020-08-10 2020-11-10 南昌航空大学 一种改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法
CN114939716A (zh) * 2022-07-06 2022-08-26 重庆理工大学 一种改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法
CN114939716B (zh) * 2022-07-06 2023-08-29 重庆理工大学 一种改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法

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