CN115121932A - 一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，包括以下步骤：步骤一，打磨；步骤二，擦拭；步骤三，调节；步骤四，固定；步骤五，预热；步骤六，焊接；步骤七，保温；步骤八，拆卸；其中在上述步骤一中，首先将待焊接工件的表面利用砂纸进打磨，去除焊接工件表面的氧化膜；其中在上述步骤二中，随后使用丙酮对焊接工件的表面以及对界面进行清理处理；该发明，通过在摩擦焊接的过程中，利用超声振动处理，避免了焊接工件产生虚焊疏松缺陷的现实发生，从而提高了焊接工件的稳定性，同时在焊接前后，对焊接工件进行预热以及保温处理，降低了焊接工件的前后温差，从而避免了焊接工件产生疲劳裂纹的现象，进而提高了焊接工件的焊接质量。
Description
技术领域
本发明涉及摩擦焊接技术领域，具体为一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法。
背景技术
摩擦焊接是把要对接的两个热塑性塑料制品的待接表面相互接触旋转，而使其相继发生摩擦生热，接合面受热熔化，以致在压力下结为整体的一种焊接法，但在单纯的摩擦焊接的过程中，易使焊接工件产生虚焊疏松的缺陷，从而降低了焊接工件的稳定性，同时由于在焊接前后，焊接工件的温差大，易导致焊接工件产生疲劳裂纹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，包括以下步骤：步骤一，打磨；步骤二，擦拭；步骤三，调节；步骤四，固定；步骤五，预热；步骤六，焊接；步骤七，保温；步骤八，拆卸；
其中在上述步骤一中，首先将待焊接工件的表面利用砂纸进打磨，去除焊接工件表面的氧化膜；
其中在上述步骤二中，随后使用丙酮对焊接工件的表面以及对界面进行清理处理，随后利用棉布将工件表面残留的丙酮进行擦拭；
其中在上述步骤三中，将超声波发生器上设置的超声波工具头固定在连接杆的一端，同时将连接杆的另一端固定连接在焊接装置上，且超声波工具头与超声波发生器之间具有可伸缩结构，便于超声波工作头位置的调节；
其中在上述步骤四中，随后将步骤二中擦拭完成后的工件刚性固定连接在工作台上；
其中在上述步骤五中，随后将焊接表面利用感应加热原理制成的加热设备进行预热处理；
其中在上述步骤六中，当越热工作完成后，立即利用焊接设备对工件进行焊接处理；
其中在上述步骤七中，当工件焊接完成后，再一次的利用保温毯对焊件焊接位置处进行保温处理，且保温过程中保温毯的工作温度设定在150-200℃，当保温时间达到10-15℃后，即可关闭保温毯，且此时保温毯依然放置在焊件上，随后焊接在自然冷却的环境下进行冷却处理；
其中在上述步骤八中，当焊接件冷却至常温后，即可从焊接件上拿下保温毯，然后将工件冲工作台上拆卸即可完成焊接工作。
优选的，所述步骤一中，打当对焊接工件磨完成后，利用吸尘设备将焊接工件表面残留的打磨废屑进行收集处理。
优选的，所述步骤三中，超声波工具头与搅拌头轴心的距离调节至20mm，且超声波工具头与工件水平面的夹角为40°，且搅拌头的轴线处于竖直平面，即搅拌头的轴线与超声波工具头之间产生的夹角为50°，同时超声波工具头位于搅拌头焊接前进方向的正前方。
优选的，所述步骤四中，在固定连接前，需调节两个所需焊接工件之间的距离，且焊件各个位置之间的误差在0.5-1mm。
优选的，所述步骤五中，预热的温度为150-200℃，且预热工作一次完成。
优选的，所述步骤六中，在焊接的过程中，超声振动的频率在20kHz，搅拌头的旋转速度为750r/min,焊接速度为37.5mm/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，通过在摩擦焊接的过程中，利用超声振动处理，有利于避免因压力过小在在焊接面形成空隙，进而避免了焊接工件产生虚焊疏松缺陷的现实发生，从而提高了焊接工件的稳定性，同时在焊接前后，对焊接工件进行预热以及保温处理，降低了焊接工件的前后温差，进而提高了焊接工件的焊接质量。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，包括以下步骤：步骤一，打磨；步骤二，擦拭；步骤三，调节；步骤四，固定；步骤五，预热；步骤六，焊接；步骤七，保温；步骤八，拆卸；
其中在上述步骤一中，首先将待焊接工件的表面利用砂纸进打磨，去除焊接工件表面的氧化膜，打当对焊接工件磨完成后，利用吸尘设备将焊接工件表面残留的打磨废屑进行收集处理；
其中在上述步骤二中，随后使用丙酮对焊接工件的表面以及对界面进行清理处理，随后利用棉布将工件表面残留的丙酮进行擦拭；
其中在上述步骤三中，将超声波发生器上设置的超声波工具头固定在连接杆的一端，同时将连接杆的另一端固定连接在焊接装置上，且超声波工具头与超声波发生器之间具有可伸缩结构，便于超声波工作头位置的调节，同时超声波工具头与搅拌头轴心的距离调节至20mm，且超声波工具头与工件水平面的夹角为40°，且搅拌头的轴线处于竖直平面，即搅拌头的轴线与超声波工具头之间产生的夹角为50°，同时超声波工具头位于搅拌头焊接前进方向的正前方；
其中在上述步骤四中，随后将步骤二中擦拭完成后的工件刚性固定连接在工作台上，且在固定连接前，需调节两个所需焊接工件之间的距离，且焊件各个位置之间的误差在0.5-1mm；
其中在上述步骤五中，随后将焊接表面利用感应加热原理制成的加热设备进行预热处理，且预热的温度为150-200℃，且预热工作一次完成；
其中在上述步骤六中，当越热工作完成后，立即利用焊接设备对工件进行焊接处理，且在焊接的过程中，超声振动的频率在20kHz，搅拌头的旋转速度为750r/min,焊接速度为37.5mm/min；
其中在上述步骤七中，当工件焊接完成后，再一次的利用保温毯对焊件焊接位置处进行保温处理，且保温过程中保温毯的工作温度设定在150-200℃，当保温时间达到10-15℃后，即可关闭保温毯，且此时保温毯依然放置在焊件上，随后焊接在自然冷却的环境下进行冷却处理；
其中在上述步骤八中，当焊接件冷却至常温后，即可从焊接件上拿下保温毯，然后将工件冲工作台上拆卸即可完成焊接工作。
基于上述，本发明的优点在于，该发明在对焊接工件进行焊接的过程中，利用超声振动处理，有利于避免因压力过小在焊接面形成空隙，从而提高了焊接工件的稳定性，同时在焊接前后，对焊接工件进行预热以及保温处理，降低了焊接工件的前后温差，进而提高了焊接工件的焊接质量。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (6)
1.一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，包括以下步骤：步骤一，打磨；步骤二，擦拭；步骤三，调节；步骤四，固定；步骤五，预热；步骤六，焊接；步骤七，保温；步骤八，拆卸；其特征在于：
其中在上述步骤一中，首先将待焊接工件的表面利用砂纸进打磨，去除焊接工件表面的氧化膜；
其中在上述步骤二中，随后使用丙酮对焊接工件的表面以及对界面进行清理处理，随后利用棉布将工件表面残留的丙酮进行擦拭；
其中在上述步骤三中，将超声波发生器上设置的超声波工具头固定在连接杆的一端，同时将连接杆的另一端固定连接在焊接装置上，且超声波工具头与超声波发生器之间具有可伸缩结构，便于超声波工作头位置的调节；
其中在上述步骤四中，随后将步骤二中擦拭完成后的工件刚性固定连接在工作台上；
其中在上述步骤五中，随后将焊接表面利用感应加热原理制成的加热设备进行预热处理；
其中在上述步骤六中，当越热工作完成后，立即利用焊接设备对工件进行焊接处理；
其中在上述步骤七中，当工件焊接完成后，再一次的利用保温毯对焊件焊接位置处进行保温处理，且保温过程中保温毯的工作温度设定在150-200℃，当保温时间达到10-15℃后，即可关闭保温毯，且此时保温毯依然放置在焊件上，随后焊接在自然冷却的环境下进行冷却处理；
其中在上述步骤八中，当焊接件冷却至常温后，即可从焊接件上拿下保温毯，然后将工件冲工作台上拆卸即可完成焊接工作。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述步骤一中，打当对焊接工件磨完成后，利用吸尘设备将焊接工件表面残留的打磨废屑进行收集处理。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述步骤三中，超声波工具头与搅拌头轴心的距离调节至20mm，且超声波工具头与工件水平面的夹角为40°，且搅拌头的轴线处于竖直平面，即搅拌头的轴线与超声波工具头之间产生的夹角为50°，同时超声波工具头位于搅拌头焊接前进方向的正前方。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述步骤四中，在固定连接前，需调节两个所需焊接工件之间的距离，且焊件各个位置之间的误差在0.5-1mm。
5.根据权利要求1所述的一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述步骤五中，预热的温度为150-200℃，且预热工作一次完成。
6.根据权利要求1所述的一种铝合金超声振动辅助搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述步骤六中，在焊接的过程中，超声振动的频率在20kHz，搅拌头的旋转速度为750r/min,焊接速度为37.5mm/min。
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