CN116197519B - 一种回填式搅拌摩擦焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回填式搅拌摩擦焊接方法，采用的双袖套偏心搅拌头进行焊接，通过偏心设置的搅拌针下扎搅拌摩擦焊接，保证焊核区域充分生热焊接牢固的同时，整个焊点区域内无生热盲点，区域内热分布均匀；在夹套与搅拌针间设置搅拌摩擦生热的第二袖套，避免塑性流动的金属直接与温度较低的夹套接触，产生热应力裂纹；通过在焊接全过程调控搅拌摩擦转速，以生热补偿散热差异，以保证焊接区域温度分布均匀，提高焊接质量。

Description

一种回填式搅拌摩擦焊接方法

技术领域

本发明属于焊接技术领域，具体涉及一种回填式搅拌摩擦焊接方法。

背景技术

搅拌摩擦焊利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源，搅拌摩擦焊接过程是由一个圆柱体或其他形状的搅拌针伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。其具有残余应力低、无需添加焊丝、焊接过程中无污染、无烟尘等优点，已被广泛用于航空航天、轨道交通等领域。

传统搅拌摩擦焊在搅拌针回撤时会在焊点处留下匙孔，影响焊接处的力学性能。为避免留下匙孔，回填式搅拌摩擦焊技术被提出。如中国专利申请CN201310347507.X，其公开了一种回填式搅拌摩擦焊接装置，包括搅拌针、轴肩、外套。如该专利申请中的附图3所示，焊接时，轴肩向下运动扎入到焊缝内，同时搅拌针随轴肩同步沿着轴向向相反方向运动，搅拌头的外套的下端面压紧在焊缝位置；在轴肩的旋转，挤压作用下，焊件材料发生塑性流动，焊件材料挤进轴肩和搅拌针之间的空隙内。焊到终点位置时，搅拌头停止运动，轴肩从焊缝中撤出，同时搅拌针随轴肩同步沿着轴向向相反方向运动，推动轴肩和搅拌针之间空隙内的焊件材料填充到焊后的匙孔内。焊接完成后焊缝处不留匙孔，接头完整度较传统搅拌摩擦焊更优。

然而，上述回填式搅拌摩擦焊技术方案中，轴肩下扎致工件表面并摩擦生热，轴肩的环状空心结构将导致焊点环状边缘高温，焊核处生热不足金属塑性流动不充分，整个焊点温度分布不均，焊核处焊接不牢。即焊点呈现边缘焊牢而中心部分离隙的状态，这将严重影响焊接的连接可靠性。

因此，如何保证回填式搅拌摩擦焊的搅拌摩擦区域生热均匀，形成牢固焊点是现有技术中亟待解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种回填式搅拌摩擦焊接方法，该方法能形成焊核牢固、焊点内温度分布均匀、无热应力裂纹的优质焊点，保证了焊接的连接强度。

一种回填式搅拌摩擦焊接方法，使用双袖套偏心搅拌头进行焊接，双袖套偏心搅拌头包括：搅拌针、第一袖套、第二袖套、夹套，其特征在于，搅拌针、第一袖套、第二袖套、夹套由内向外依次套设，搅拌针轴心为第一轴心，第一袖套、第二袖套、夹套同轴设置，轴心均为第二轴心；第一轴心、第二轴心间距即为搅拌针偏心距；焊接时，夹套不转动压紧固定工件，搅拌针、第一袖套、第二袖套可在焊接处回转摩擦生热，其中，第一袖套、第二袖套均绕第二轴心自转，搅拌针绕第一轴心自转的同时绕第二轴心公转，所述工件包括第一工件、第二工件；所述方法步骤包括：

S1焊接准备：将第一工件置于第二工件上表面，夹套压紧固定第一工件、第二工件，搅拌针、第一袖套、第二袖套下压于第一工件表面；

S2下扎：搅拌针、第一袖套、第二袖套回转，搅拌针、第二袖套等速向下进给，第一袖套同步上抽，直至搅拌针、第二袖套末端超出第一工件与第二工件界面处，在搅拌针、第二袖套的摩擦、挤压下，第一工件、第二工件界面附近金属发生塑性流动，并被挤压至第一袖套上升后第二袖套和搅拌针间的空间内；

S3回填：搅拌针、第一袖套、第二袖套保持回转，搅拌针、第二袖套等速上抽，第一袖套同步下压，将第一袖套、第二袖套和搅拌针之间的塑性流动金属下压回填至第一工件与第二工件界面处，完成焊接；

S2-S3中通过控制搅拌针、第一袖套、第二袖套自转转速，使焊点区域温度分布均匀。

优选地，焊接中通过油缸控制搅拌针、第二袖套对工件施加等压强。

优选地，第一袖套与搅拌针之间为间隙配合，第一袖套的内圆半径与搅拌针的外圆半径相等均为r；第二袖套与第一袖套之间为间隙配合，第二袖套的内圆半径与第一袖套外圆半径相等均为R'；第二袖套与夹套间隙配合，第二袖套外圆半径与夹套内圆半径相等均为R。

优选地，S2-S3中控制搅拌针转速、第一袖套转速、第二袖套自转转速满足如下关系，使焊点内温度分布均匀；

μp×2r/3×ω_z+μp×e×ω₁=μp×2(R³-R'³)/3(R²-R'²)×ω₂-(T_n-T_w)λ2πR'h/((R-R') π(R²-R'²))

其中：

搅拌针与工件接触面摩擦系数、第二袖套与工件接触面摩擦系数均为μ；

搅拌针施加于工件压强、第二袖套施加于工件压强均为p；

搅拌针偏心距为e；

搅拌针自转速为ω_z；

第一袖套自转速为ω₁；

第二袖套自转速为ω₂；

搅拌针外圆半径为r；

第二袖套外圆半径为R；

第一袖套外圆半径为R'；

第二袖套的导热系数为λ；

第二袖套内侧的温度为T_n；

第二袖套外侧的温度为T_w；

搅拌针与第二袖套间塑性流动金属的高度为h。

优选地，第二袖套内侧的温度、第二袖套外侧的温度分别由热电偶测温的方式测得。

优选地，S2、S3中搅拌针与第二袖套间塑性流动金属的高度h为搅拌针、第二袖套底部与第一袖套底部之间的距离，在搅拌摩擦焊设备数控系统中采集搅拌针、第二袖套的Z向坐标值Z_{1_3}，第一袖套2的Z向坐标值Z₂，计算得h=|Z_{1_3}- Z₂|。

优选地，搅拌针、第一袖套、第二袖套和夹套材料采用硬质合金，第一工件和第二工件材料采用铝合金。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

与现有技术相比，本发明提供的一种回填式搅拌摩擦焊接方法具有如下有益的技术效果：

（1）搅拌针下扎在工件表面进行搅拌摩擦，保证焊核区域充分生热焊接牢固。将搅拌针与第一袖套偏心设置，搅拌针边自转、边公转使整个焊点区域内无生热盲点，热分布均匀。

（2）在夹套与搅拌针间设置搅拌摩擦生热的第二袖套，避免塑性流动的金属直接与温度较低的夹套接触，产生热应力裂纹。

（3）以起始状态时焊点区域内温度相等为初始条件，以搅拌针与第二袖套内侧温度相等为约束条件，求解第一袖套、第二袖套、搅拌针转速关系，通过控制转速，使搅拌针与第二袖套间逼近等温状态，焊接过程中焊点区域温度分布均匀，金属塑性流动状态均匀，从而获得力学性能良好的连接焊点。

附图说明

图1为双袖套偏心搅拌头俯视图；

图2为焊接准备步骤示意图；

图3为下扎步骤示意图；

图4为回填步骤示意图；

其中，图中标注符号的含义如下：

1-搅拌针；2-第一袖套；3-第二袖套；4-夹套；5-第一工件；6-第二工件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种回填式搅拌摩擦焊接方法，使用如图1-图4所示的双袖套偏心搅拌头进行焊接，双袖套偏心搅拌头包括：搅拌针1、第一袖套2、第二袖套3、夹套4，其特征在于，搅拌针1、第一袖套2、第二袖套3、夹套4由内向外依次套设，搅拌针1偏心设置，轴心为第一轴心O1，第一袖套2、第二袖套3、夹套4同轴设置，轴心均为第二轴心O2，第一轴心O1、第二轴心O2间的距离即为搅拌针1偏心距。焊接时，夹套4不转动且始终压紧固定工件，搅拌针1、第一袖套2、第二袖套3在焊接处回转摩擦生热，其中，第一袖套2、第二袖套3均绕第二轴心O2自转，搅拌针1绕第一轴心O1自转的同时，绕第二轴心O2公转，所述工件包括第一工件5、第二工件6。

所述方法步骤包括：

S1焊接准备：如图2所示，将第一工件5置于第二工件6上表面，并将第一工件5、第二工件6定位于焊接工装，夹套4压紧固定第一工件5、第二工件6，搅拌针1、第一袖套2、第二袖套3下压于第一工件5表面。

S2下扎：如图3所示搅拌针1、第一袖套2、第二袖套3回转，在第一工件5表面摩擦生热，使表面金属迅速进入塑性流动状态。随后搅拌针1、第二袖套3等速向下进给，第一袖套2同步上抽，直至搅拌针1、第二袖套3末端超出第一工件5与第二工件6界面处，在搅拌针1、第二袖套3的摩擦、挤压作用下，第一工件5、第二工件6界面附近金属发生塑性流动，并被挤压至第一袖套2上升后第二袖套3和搅拌针1间的空间内。

S3回填：如图4所示，搅拌针1、第一袖套2、第二袖套3保持回转，搅拌针1、第二袖套3等速上抽，第一袖套2同步下压，将第一袖套2、第二袖套3和搅拌针1之间的塑性流动金属下压回填至第一工件5与第二工件6界面处，完成焊接。

优选地，搅拌针1与第二袖套3搅拌摩擦时，通过油缸控制二者同步等速下扎或上抽，故搅拌针1、第二袖套3在塑性流动金属中下扎或上抽的位移相同，油缸通过搅拌针1、第二袖套3对工件施加的压强相等。

优选地，第一袖套2与搅拌针1之间为间隙配合，第一袖套2的内圆半径与搅拌针1的外圆半径相等均为r。第二袖套3与第一袖套2之间为间隙配合，第二袖套3的内圆半径与第一袖套2的外圆半径相等均为R'。第二袖套3与夹套4间隙配合，第二袖套3的外圆半径与夹套4的内圆半径相等均为R。

本发明采用搅拌针1下扎搅拌摩擦生热的方式进行焊接，保证了焊点中心位置充分受热塑性流动，避免了现有技术中袖套下扎焊接，焊点中心位置生热不足，金属塑性流动差所导致的焊接强度差的问题。通过第一袖套2与搅拌针1的偏心设置，使搅拌针1边自转、边公转，充分搅拌摩擦整个焊点区域，有效消除焊点内生热盲点，使焊点区域内的金属均匀受热进入塑性流动状态。

由于搅拌针1自转、公转，不断摩擦生热，其搅拌区域呈现较为均匀的整体高温状态，即焊接中的热端，该区域温度下降梯度小，散热速度慢，可近似视为温度分布均匀。而夹套4本身静止且处于焊点与外部交界处，即焊接中的冷端，周围温度下降梯度大，散热速度快。S2中，第一袖套2上抽后，如高温塑性流动金属直接与冷端夹套4接触，由于温度大梯度下降，将产生较大热应力，造成焊点裂纹，影响焊接质量。为避免高温塑性金属直接与冷端夹套4接触开裂，本发明在夹套4与搅拌针1之间增设了搅拌摩擦的第二袖套3，避免搅拌针1下扎中塑性金属与冷端夹套4直接接触，避免热应力裂纹。

优选地，通过在步骤S2-S3中全过程调控搅拌针1、第一袖套2、第二袖套3的自转转速，以生热补偿散热，使焊点区域内散热最慢的搅拌针1和散热最快的第二袖套3内侧等温，以控制整个焊点区域内温度分布均匀。

针对双袖套偏心搅拌头工作中，邻近夹套4部分散热快，远离夹套4部分散热慢的特点，通过缩小焊点区域散热最慢部分与散热最快部分温差，来保证焊点区域温度分布均匀，以获得晶粒质量良好的焊点。

本发明中焊点区域内散热最慢部分即远离夹套4的搅拌针1，散热最快部分为邻近夹套4的第二袖套3内侧。搅拌针1和第二袖套3内侧的初始温度相同，要使焊点区域内搅拌针1的温度和第二袖套3内侧的温度相等，则需二者的单位时间温度变化量相等，由此建立如下温升平衡方程：

ΔT_z/t=ΔT_{2_n}/t

其中，ΔT_z/t为搅拌针1单位时间温度变化量；ΔT_{2_n}/t为第二袖套3内侧单位时间温度变化量。

由于搅拌针1处于焊点中心区域，四周均为塑性流动的高温金属，第二袖套3处于焊点边缘，介于高温金属和低温夹套之间，故搅拌针1的散热量相对第二袖套3很小。因此，温升计算中，对于热量Q，忽略搅拌针1散热，近似认为搅拌针1仅存在摩擦生热，而第二袖套3不仅存在摩擦生热，还存在高温内侧向低温外侧的散热（主要为热传导）。

由温升计算公式ΔT=Q/mc计算温升平衡方程中的ΔT_z、ΔT_{2_n}得：

ΔT_z/t= P_z/(ρS_zhc)

ΔT_{2_n}/t= P₂/(ρS₂hc)-W_{2_n}/(ρS₂hc)

温升平衡方程可化简为：

P_z/S_z= P₂/S₂-W_{2_n}/S₂

其中，P_z为搅拌针1摩擦生热功率；P₂为第二袖套3摩擦生热功率；W_{2_n}为第二袖套3散热功率；S_z为搅拌针1的底面积；S₂为第二袖套3的底面积；S₂=π(R²-R'²)；R为第二袖套外圆半径；R'为第二袖套内圆半径；搅拌针1与第二袖套3选用同种材料比热容均为c，密度均为ρ；搅拌针1与第二袖套3间塑性流动金属的高度为h。

由化简后的温升平衡方程：

P_z/S_z= P₂/S₂-W_{2_n}/S₂

可知要达到搅拌针1与第二袖套3内侧温升相等，则需使第二袖套3产生相较搅拌针1更大的生热功率，以补偿其热传导产生的散热。而生热功率与转速相关，故通过调控转速控制生热量来达到等温。具体转速关系计算过程如下：

分别计算搅拌针1生热功率P_z、第二袖套3生热功率P₂、第二袖套3散热功率W_{2_n}。

对于搅拌针1生热功率P_z：

P_z=P_z1+P_z2

其中，P_z1为搅拌针1自转生热功率，P_z2为搅拌针1公转生热功率。

生热功率为扭矩和转速的乘积，搅拌针1自转、公转时所受摩擦力大小均为μpS_z。搅拌针1自转的摩擦力扭矩为μpS_z×2r/3，则：

P_z1=μpS_z×2r/3×ω_z

搅拌针1公转的摩擦力扭矩为μpS_z×e，则：

P_z2=μpS_z×e×ω₁

化简后的温升平衡方程左边P_z/S_z即为：

P_z/S_z=μp×2r/3×ω_z+μp×e×ω₁

其中，搅拌针1与工件接触面摩擦系数、第二袖套3与工件接触面摩擦系数均为μ；搅拌针1施加于工件压强、第二袖套3施加于工件压强均为p；r为搅拌针1外圆半径；ω_z为搅拌针1自转转速；e为搅拌针1偏心距；ω₁为第一袖套2自转转速，即搅拌针1公转转速。

第二袖套3所受摩擦力大小为μpS₂，圆环形的第二袖套3的摩擦力扭矩为μpS₂×2(R³-R'³)/3(R²-R'²)，则对于第二袖套3的摩擦生热功率P₂：

P₂=μpS₂×2(R³-R'³)/3(R²-R'²)×ω₂

其中，P₂为第二袖套的摩擦生热功率；ω₂为第二袖套自转转速；R为第二袖套外圆半径；R'为第二袖套内圆半径。

对于第二袖套的散热功率W_{2_n}，根据热传导方程计算第二袖套散热功率：

W_{2_n}= (T_n-T_w)λS_{2_n}/(R-R')

其中，T_n为第二袖套内侧的温度；T_w为第二袖套外侧的温度；λ为第二袖套的导热系数；传热面积按第二袖套内侧与塑性金属材料的接触面积S_{2_n}计算，S_{2_n}=2πR'h；传热距离按第二袖套厚度即内外径差R-R'计算。

将计算所得P_z、P₂、W_{2_n}代入温升平衡方程：

P_z/S_z= P₂/S₂-W_{2_n}/S₂

得自搅拌摩擦开始时，按如下关系在步骤S2-S3中全过程控制ω_z、ω₁、ω₂即可使搅拌针温度与第二袖套内侧温度逼近等温，焊点区域内温度分布均匀。

μp×2r/3×ω_z+μp×e×ω₁=μp×2(R³-R'³)/3(R²-R'²)×ω₂-(T_n-T_w)λ2πR'h/((R-R') π(R²-R'²))

其中，搅拌针与工件接触面摩擦系数、第二袖套与工件接触面摩擦系数均为μ；搅拌针施加于工件压强、第二袖套施加于工件压强均为p；搅拌针偏心距为e；搅拌针自转速为ω_z；第一袖套自转速为ω₁；第二袖套自转速为ω₂；搅拌针外圆半径为r；第二袖套外圆半径为R；第一袖套外圆半径为R'；第二袖套内侧的温度为T_n；第二袖套的导热系数为λ；第二袖套外侧的温度为T_w；搅拌针与第二袖套间塑性流动金属的高度为h。

优选地，第二袖套3内侧的温度T_n、第二袖套3外侧的温度T_w分别由热电偶测温的方式测得。可在第二袖套3靠近内侧、外侧处沿轴向开设测温孔，插入热电偶进行测量，并无线传输测量数据。

优选地，S2、S3中搅拌针1与第二袖套3间塑性流动金属的高度h为搅拌针1、第二袖套3底部与第一袖套2底部之间的距离，在搅拌摩擦焊设备数控系统中采集搅拌针1、第二袖套3的Z向坐标值Z_{1_3}，第一袖套2的Z向坐标值Z₂，计算得h=|Z_{1_3}- Z₂|。

优选地，所述搅拌针、第一袖套、第二袖套和夹套材料采用硬质合金。

优选地，所述第一工件和第二工件材料采用铝合金。

综上所述，本发明通过搅拌针下扎搅拌摩擦生热形成牢固的焊核区域，将搅拌针相对第一袖套偏心设置，消除焊点生热盲区，确保焊点均匀致密，同时在搅拌针与夹套外增设第二袖套，使其与第一袖套、搅拌针按特定转速关系转动，保持搅拌针和第二袖套间温升相等，避免了下扎过程中塑性金属材料与冷端夹套接触，减小了焊点温度下降梯度，减小热应力，避免了开裂。其形成的焊缝质量优良，连接可靠性高，可用于航空结构件、阀体、汽车电池包等零件的焊接。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种回填式搅拌摩擦焊接方法，使用双袖套偏心搅拌头进行焊接，双袖套偏心搅拌头包括：搅拌针、第一袖套、第二袖套、夹套，其特征在于，搅拌针、第一袖套、第二袖套、夹套由内向外依次套设，搅拌针轴心为第一轴心，第一袖套、第二袖套、夹套同轴设置，轴心均为第二轴心；第一轴心、第二轴心间距即为搅拌针偏心距；焊接时，夹套不转动压紧固定工件，搅拌针、第一袖套、第二袖套可在焊接处回转摩擦生热，其中，第一袖套、第二袖套均绕第二轴心自转，搅拌针绕第一轴心自转的同时绕第二轴心公转，所述工件包括第一工件、第二工件；所述方法步骤包括：

S1焊接准备：将第一工件置于第二工件上表面，夹套压紧固定第一工件、第二工件，搅拌针、第一袖套、第二袖套下压于第一工件表面；

S2下扎：搅拌针、第一袖套、第二袖套回转，搅拌针、第二袖套等速向下进给，第一袖套同步上抽，直至搅拌针、第二袖套末端超出第一工件与第二工件界面处；在搅拌针、第二袖套的摩擦、挤压下，第一工件、第二工件界面附近金属发生塑性流动，并被挤压至第一袖套上升后第二袖套和搅拌针间的空间内；

S3回填：搅拌针、第一袖套、第二袖套保持回转，搅拌针、第二袖套等速上抽，第一袖套同步下压，将第一袖套、第二袖套和搅拌针之间的塑性流动金属下压回填至第一工件与第二工件界面处，完成焊接；

S2-S3中通过控制搅拌针、第一袖套、第二袖套自转转速，使焊点区域温度分布均匀。

2.根据权利要求1所述的一种回填式搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，焊接中通过油缸控制搅拌针、第二袖套对工件施加等压强。

3.根据权利要求2所述的一种回填式搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，第一袖套与搅拌针之间为间隙配合，第一袖套的内圆半径与搅拌针的外圆半径相等均为r；第二袖套与第一袖套之间为间隙配合，第二袖套的内圆半径与第一袖套外圆半径相等均为R'；第二袖套与夹套间隙配合，第二袖套外圆半径与夹套内圆半径相等均为R。

4.根据权利要求3所述的一种回填式搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，S2-S3中控制搅拌针转速、第一袖套转速、第二袖套自转转速满足如下关系，使焊点内温度分布均匀；

μp×2r/3×ω_z+μp×e×ω₁=μp×2(R³-R'³)/3(R²-R'²)×ω₂-(T_n-T_w)λ2πR'h/((R-R')π(R²-R'²))

其中：

搅拌针与工件接触面摩擦系数、第二袖套与工件接触面摩擦系数均为μ；

搅拌针施加于工件压强、第二袖套施加于工件压强均为p；

搅拌针偏心距为e；

搅拌针自转速为ω_z；

第一袖套自转速为ω₁；

第二袖套自转速为ω₂；

搅拌针外圆半径为r；

第二袖套外圆半径为R；

第一袖套外圆半径为R'；

第二袖套的导热系数为λ；

第二袖套内侧的温度为T_n；

第二袖套外侧的温度为T_w；

搅拌针与第二袖套间塑性流动金属的高度为h。

5.根据权利要求4所述的一种回填式搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，第二袖套内侧的温度、第二袖套外侧的温度分别由热电偶测温的方式测得。

6.根据权利要求5所述的一种回填式搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，S2、S3中搅拌针与第二袖套间塑性流动金属的高度h为搅拌针、第二袖套底部与第一袖套底部之间的距离，在搅拌摩擦焊设备数控系统中采集搅拌针、第二袖套的Z向坐标值Z_{1_3}，第一袖套的Z向坐标值Z₂，计算得h=|Z_{1_3}- Z₂|。

7.根据权利要求6所述的一种回填式搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，搅拌针、第一袖套、第二袖套和夹套材料采用硬质合金，第一工件和第二工件材料采用铝合金。

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