CN111531265B - 一种无匙孔摩擦点焊方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无匙孔摩擦点焊方法，包括：步骤一、将两个点焊工具对称定位至工件上、下表面待焊点位；步骤二、调节焊接参数，开启焊接按钮；步骤三、上搅拌针和下搅拌针同时旋转向下运动，将材料挤压至背面点焊工具空腔；步骤四、上搅拌针通过工件搭接界面，搅动界面；步骤五、上搅拌针和下搅拌针同时向上运动，推动材料向上运动回填，形成环形焊缝，实现无匙孔点焊连接。本发明是一种高质量、国内首创的无匙孔摩擦点焊方法，能够实现有色金属、薄板黑色金属的摩擦点焊，具有焊点性能高、外观平镇光滑的优点。

Description

一种无匙孔摩擦点焊方法
技术领域
本发明涉及搅拌摩擦点焊领域，特别涉及一种无匙孔摩擦点焊方法。
背景技术
从总体上区分，搅拌摩擦点焊可以分为有匙孔摩擦点焊和无匙孔摩擦点焊两类，其中有匙孔摩擦点焊存在外观不连续、性能较低等缺点。无匙孔摩擦点焊主要包括无针式摩擦点焊和回填式摩擦点焊两种，其中无针式摩擦点焊仅能够应用于2mm以下薄板点焊、且焊点性能较低。
回填式摩擦点焊由德国HZG研究中心发明，通过特定点焊工具实现焊点材料的原位回填，形成无匙孔、高性能的焊点。目前，国内的企业、高校在无匙孔方面的研究，一般均针对德国的回填式摩擦点焊开展，在国内尚缺乏一种高质量、国内首创的无匙孔摩擦点焊方法。
本发明即是基于国内缺乏高质量、国内首创的无匙孔摩擦点焊方法的现状，提出了一种无匙孔摩擦点方法。
发明内容
本发明的目的在于提供高质量、国内首创的无匙孔摩擦点焊方法，能实现有色金属、薄板黑色金属的摩擦点焊，具有焊点性能高、外观平镇光滑的优点。
为了达到上述的目的，本发明提供一种无匙孔摩擦点焊方法，包括：
步骤一、将两个点焊工具对称定位至工件上、下表面待焊点位；
步骤二、调节焊接参数，开启焊接按钮，完成图1所示点焊过程；
步骤三、如图1(b)，上搅拌针和下搅拌针同时旋转向下运动，将材料挤压至背面点焊工具空腔；
步骤四、如图1(c)，上搅拌针通过工件搭接界面，搅动界面；
步骤五、如图1(d)，上搅拌针和下搅拌针同时向上运动，推动材料向上运动回填，形成环形焊缝，实现无匙孔点焊连接。
上述一种无匙孔摩擦点焊方法，其中，所述点焊工具为两个，分别位于工件待焊点位上、下表面。
上述一种无匙孔摩擦点焊方法，其中，所述点焊工具包含搅拌针和轴肩。
上述一种无匙孔摩擦点焊方法，其中，所述两个点焊工具在点焊系统控制下，独立完成搅拌针的旋转、下压和上抬。
上述一种无匙孔摩擦点焊方法，其中，所述搅拌针和轴肩之间有搅拌套或中间套。
上述一种无匙孔摩擦点焊方法，其中，所述步骤二中，焊接参数包括：上搅拌针和下搅拌针直径比、上搅拌针和下搅拌针中心偏移量、上搅拌针和下搅拌针转速比、焊接深度、预热时间、上搅拌针下压时间、驻留时间、上搅拌针回抽时间、后热时间。
上述一种无匙孔摩擦点焊方法，其中，所述上搅拌针和下搅拌针中心偏移量，指搅拌针中心沿工件水平方向的距离；焊接深度，指上搅拌针扎入工件的深度。
上述一种无匙孔摩擦点焊方法，其中，所述预热时间，指上搅拌针向下运动前在工件上表面旋转停留的时间；上搅拌针下压时间，指上搅拌针扎入焊接深度所经历的时间；驻留时间，指上搅拌针扎入焊接深度停留的时间；上搅拌针回抽时间，指上搅拌针运动至工件表面所经历的时间；后热时间，指上搅拌针回抽至工件表面至离开工件表面的旋转停留时间。
与现有技术相比，本发明的技术有益效果是：
1)是一种新型无匙孔摩擦点焊方法；
2)焊点强度高；
3)能够实现各类有色金属、薄板黑色金属的摩擦点焊。
附图说明
本发明的一种无匙孔摩擦点焊方法由以下的实施例及附图给出。
图1、为本发明所提供的无匙孔摩擦点焊方法的原理示意图。
图中：1为点焊工具、2为上轴肩、3为上搅拌针、4为工件、5为下搅拌针、6为下轴肩、7为环形焊缝。
具体实施方式
以下将结合图1对本发明的一种无匙孔摩擦点焊方法作进一步的详细描述。
本发明优选实施例提供的无匙孔摩擦点焊方法，包括如下步骤：
步骤一、将点焊工具1定位至工件4的上、下表面待焊点位。点焊工具1包含上轴肩2、上搅拌针3、下搅拌针5和下轴肩6；
步骤二、调节焊接参数，开启焊接按钮。在本实施例中，工件4为两块2mm2219-T62搭接铝板，所确定的焊接参数为：1)上搅拌针3和下搅拌针5直径比为1：1；2)上搅拌针3和下搅拌针5中心偏移量为0；3)上搅拌针3和下搅拌针5转速比为1：1，转速1000rpm；4)焊接深度为2.5mm；5)预热时间为0s；6)上搅拌针3下压时间为1.5s；7)驻留时间为0.2s；8)上搅拌针3回抽时间为1s；9)后热时间为0.2s。从而完成图1所示的点焊过程，形成环形焊缝7，实现无匙孔点连接。
如上所述，本发明通过点焊工具上下运动实现工件材料往复运动、进而实现了工件的点焊，具有焊点表面光滑美观、焊点强度高、可焊各类有色金属、薄板黑色金属等优点。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种无匙孔摩擦点焊方法，其特征在于，包括：
步骤一、将两个点焊工具对称定位至工件上、下表面待焊点位；
步骤二、调节焊接参数，开启焊接按钮；
步骤三、上搅拌针和下搅拌针同时旋转向下运动，将材料挤压至背面点焊工具空腔；
步骤四、上搅拌针通过工件搭接界面，搅动界面；
步骤五、上搅拌针和下搅拌针同时向上运动，推动材料向上运动回填，形成环形焊缝，实现无匙孔点焊连接。
2.如权利要求1所述的一种无匙孔摩擦点焊方法，其特征在于，所述点焊工具为两个，分别位于工件待焊点位上、下表面。
3.如权利要求2所述的一种无匙孔摩擦点焊方法，其特征在于，所述点焊工具包含搅拌针和轴肩。
4.如权利要求3所述的一种无匙孔摩擦点焊方法，其特征在于，所述两个点焊工具在点焊系统控制下，独立完成搅拌针的旋转、下压和上抬。
5.如权利要求3所述的一种无匙孔摩擦点焊方法，其特征在于，所述搅拌针和轴肩之间有搅拌套或中间套。
6.如权利要求1所述的一种无匙孔摩擦点焊方法，其特征在于，所述步骤二中，焊接参数包括：上搅拌针和下搅拌针直径比、上搅拌针和下搅拌针转速比、焊接深度、预热时间、上搅拌针下压时间、驻留时间、上搅拌针回抽时间、后热时间，
其中，焊 接深度指上搅拌针扎入工件的深度；预热时间指上搅拌针向下运动前在工件上表面旋转停留的时间；上搅拌针下压时间指上搅拌针扎入焊接深度所经历的时间；驻留时间指上搅拌针扎入焊接深度停留的时间；上搅拌针回抽时间指上搅拌针运动至工件表面所经历的时间；后热时间指上搅拌针回抽至工件表面至离开工件表面的旋转停留时间。
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