CN118023690A - 宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法 - Google Patents
宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118023690A CN118023690A CN202211377233.4A CN202211377233A CN118023690A CN 118023690 A CN118023690 A CN 118023690A CN 202211377233 A CN202211377233 A CN 202211377233A CN 118023690 A CN118023690 A CN 118023690A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- workpiece
- welding
- friction stir
- stir bar
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 165
- 238000003756 stirring Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 25
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 10
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011156 metal matrix composite Substances 0.000 claims description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 229910001094 6061 aluminium alloy Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 235000021453 onion ring Nutrition 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000012916 structural analysis Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本发明提供一种宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法，属于焊接技术领域，包括如下步骤：准备第一工件和第二工件并对其依照目标位置定位，使两者之间形成目标宽度的焊缝间隙；根据焊缝间隙的宽度选择搅拌摩擦棒材；控制搅拌摩擦棒材旋转并下压，并沿着焊缝间隙的延伸方向行进以使搅拌摩擦棒材与工件一侧表面接触摩擦生热，在第一工件、第二工件以及搅拌摩擦棒材三者接触部位软化发生塑性流变后实现第一工件与第二工件之间的对接焊接。本发明搅拌摩擦棒材既能够通过高速旋转与与之接触的工件之间摩擦生热，同时还能够通过自身的消耗实现对焊接间隙的填充实现具有宽间隙的第一工件及第二工件的对接焊接，解决了焊接间隙较大时搅拌摩擦焊无法焊接的难题。
Description
技术领域
本发明属于搅拌摩擦焊接领域，具体涉及一种宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法。
背景技术
搅拌摩擦焊(FSW)是由英国焊接研究所于1991年发明作为一种固相连接方法，是自发明到应用跨度最短且发展速度最快的焊接技术，具有优质、高效、节能无污染等诸多优点，广泛应用于铝、镁、铜、钢、钛等材料的焊接领域。基于FSW的焊接特点，FSW被广泛应用于各类型材的长直焊缝的焊接。目前，国内外已将FSW用于轨道交通、航空航天等领域。在实际生产过程中，由于接头形式、型材直线度公差及FSW工装精度等因素影响，使得长直铝合金型材焊前装配过程中常会存在一定的间隙。此外，在焊接过程中，因工装卡具加压固定问题，搅拌头下压挤压被焊区域，强大的压力会造成装配间隙逐渐变大。焊缝间隙会显著影响FSW焊接过程材料流动、接头微观组织演化及力学性能。虽然有研究报道间隙较小时不会影响FSW过程，但含间隙焊缝的焊接工艺参数的要求更为严格，常需要施加更大的压力或下压量，造成飞边过大，影响接头的外观质量，给后续处理带来困难，并由于厚度减薄原因造成接头力学性能下降。需要特别关注的是，当装配间隙过大时，由于FSW过程中没有材料及时填充，焊核区材料流动发生异常，很难得到无缺陷的FSW接头，常出现孔洞、隧道型的结构缺陷。目前常用的改善方法是在间隙处填充合适的材料作为焊丝，然而由于焊丝或焊片的成分、流动性等与铝合金母材不同，焊丝容易在焊接过程飞出，并产生各种焊接缺陷。由于焊丝增加了焊接界面，界面中的氧化膜数量增多，搅拌针破碎分散氧化膜难度增加，焊核内“S”线、洋葱环等特征微观组织演化复杂，FSW接头成形难度增加，并显著影响接头的力学与耐蚀性能。因此，如何实现含间隙焊缝的高质量焊接，是FSW急需克服的一项难题。
发明内容
因此，本发明提供一种宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法，以解决传统的搅拌摩擦焊接工艺无法焊接宽间隙或者在焊接宽间隙焊缝时存在飞边过大，焊接质量不高的问题。
为了解决上述问题，本发明提供一种宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法，包括如下步骤：
S1，准备待对接焊接的第一工件和第二工件，将所述第一工件与所述第二工件依照目标位置定位，使所述第一工件与所述第二工件之间形成目标宽度的焊缝间隙；
S2，根据所述焊缝间隙的宽度选择搅拌摩擦棒材并固定于焊机上，所述搅拌摩擦棒材在焊接过程中可消耗以保证所述搅拌摩擦棒材消耗掉的材料能够作为焊缝的目标组分；
S3，控制所述焊机带动所述搅拌摩擦棒材旋转并下压，并控制所述搅拌摩擦棒材沿着所述焊缝间隙的延伸方向行进以使所述搅拌摩擦棒材的自由端面与所述第一工件及第二工件朝向所述搅拌摩擦棒材的一侧表面与所述搅拌摩擦棒材的自由端面至少部分接触摩擦生热，在所述第一工件、第二工件以及搅拌摩擦棒材三者接触部位软化发生塑性流变后实现所述第一工件与所述第二工件之间的对接焊接。
在一些实施方式中，
所述搅拌摩擦棒材的旋转速度为ω，所述搅拌摩擦棒材的下压速度为v，所述搅拌摩擦棒材的行进速度为vwelding，所述第一工件与所述第二工件皆为板件且板厚为t，所述焊接间隙为l，搅拌摩擦棒材3的直径为d，
在一些实施方式中，
3mm≤l≤6mm。
在一些实施方式中，
所述搅拌摩擦棒材的直径为d，3l≤d≤5l。
在一些实施方式中，
1000转/分钟≤ω≤3500转/分钟；和/或，50mm/min≤vwelding≤200mm/min；和/或，10mm≤v≤60mm。
在一些实施方式中，
所述第一工件、第二工件以及所述搅拌摩擦棒材的材质相匹配，所述搅拌摩擦棒材的熔点不大于所述第一工件、第二工件的熔点。
在一些实施方式中，
所述第一工件的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种；和/或，所述第二工件的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种；和/或，所述搅拌摩擦棒材的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种。
在一些实施方式中，
所述第一工件及第二工件在施焊之前，采用机械打磨其表面，并进行清洗。
在一些实施方式中，
在焊接过程中，所述搅拌摩擦棒材的自由端面与所述第一工件与所述第二工件朝向所述搅拌摩擦棒材一侧表面之间形成夹角α，2°≤α≤3°。
本发明提供的一种宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法，搅拌摩擦棒材既能够通过高速旋转与与之接触的工件之间摩擦生热，同时还能够通过自身的消耗实现对焊接间隙的填充，并在对第一工件、第二工件的接触部位软化塑性流变的作用下实现具有宽间隙的第一工件及第二工件的对接焊接，焊接过程中材料无熔化和凝固过程，避免了熔化焊缺陷，解决了焊接间隙较大时搅拌摩擦焊无法焊接的难题，缩短了工艺流程、提高了生产效率、大大节省了能耗与生产成本，经试验验证，采用本发明的焊接方法焊接得到的焊缝组织细小均匀，接头具有优异的力学性能。
附图说明
图1为本发明实施例的宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法的步骤示意图；
图2为本发明实施例的宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法的状态示意图(第一工件与第二工件采用同种材料，皆为6061铝合金板材)；
图3为本发明实施例1的焊缝金相形貌；
图4为本发明实例1的焊核区晶粒形貌；
图5为本发明实例1的焊缝拉伸曲线；
图6为本发明实施例1的宽间隙FSW接头拉伸断裂位置金相形貌；
图7为本发明实施例2的60％SiC/6061铝基复合材料与6061铝合金异种材料宽间隙搅拌摩擦焊接示意图；
图8为本发明实施例2的60％SiC/6061铝基复合材料与6061铝合金异种材料宽间隙搅拌摩擦焊接接头拉伸曲线；
图9为现有技术中对于宽间隙焊接采用的常规填丝FSW接头宏观形貌与横截面金相形貌。
具体实施方式
结合参见图1至图9所示，根据本发明的实施例，提供一种宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法，包括如下步骤：
S1，准备待对接焊接的第一工件1和第二工件2，将第一工件1与第二工件2依照目标位置定位(具体可以通过工作台上的紧固件实现对两个工件的刚性定位)，使第一工件1与第二工件2之间形成目标宽度的焊缝间隙，前述的目标宽度例如可以为3mm、5mm等，其大于传统的搅拌摩擦焊接的0mm宽度或者稍大一点的焊缝间隙；
S2，根据焊缝间隙的宽度选择搅拌摩擦棒材3并固定于焊机上，搅拌摩擦棒材3在焊接过程中可消耗以保证搅拌摩擦棒材3消耗掉的材料能够作为焊缝的目标组分，也即，本发明中的搅拌摩擦棒材3的自身被作为两个工件焊接的焊材部分，其与传统的搅拌摩擦焊接采用的搅拌针显然不同，具体而言，搅拌针的作用仅在于能够通过旋转与焊缝两侧的工件摩擦生热，其自身并不被作为焊材，虽然在应用过程中，搅拌针可能会难免发生磨耗，但是其并不能作为焊缝的目标组分；
S3，控制焊机带动搅拌摩擦棒材3旋转并下压，并控制搅拌摩擦棒材3沿着焊缝间隙的延伸方向行进以使搅拌摩擦棒材3的自由端面与第一工件1及第二工件2朝向搅拌摩擦棒材3的一侧表面与搅拌摩擦棒材3的自由端面至少部分接触摩擦生热，在第一工件1、第二工件2以及搅拌摩擦棒材3三者接触部位软化发生塑性流变后实现第一工件1与第二工件2之间的对接焊接。
该技术方案中，本发明中的搅拌摩擦棒材3既能够通过高速旋转与与之接触的工件之间摩擦生热，同时还能够通过自身的消耗实现对焊接间隙的填充，并在对第一工件1、第二工件2的接触部位软化塑性流变的作用下实现具有宽间隙的第一工件1及第二工件2的对接焊接，焊接过程中材料无熔化和凝固过程，避免了熔化焊缺陷，解决了焊接间隙较大时搅拌摩擦焊无法焊接的难题，缩短了工艺流程、提高了生产效率、大大节省了能耗与生产成本，经试验验证，采用本发明的焊接方法焊接得到的焊缝组织细小均匀，接头具有优异的力学性能。本发明提供的前述焊接方法对扩展搅拌摩擦焊的工业化应用具有重要意义。
在一些实施方式中，搅拌摩擦棒材3的旋转角速度为ω，搅拌摩擦棒材3的下压速度为v，搅拌摩擦棒材3的行进速度为vwelding，第一工件1与第二工件2皆为板件且板厚为t，焊接间隙为l，搅拌摩擦棒材3的直径为d，以保证焊接的质量，使焊接完毕后的焊缝组织细小均匀，接头具有较优异的力学性能。需要说明的是，当v小于推荐值时，焊缝填充材料过量，焊缝成形困难，材料将无法均匀的分布在焊缝内，此时焊缝部分区域填充材料过多，焊缝余高太大，而部分区域则无充足的材料对焊缝进行填充；当v值大于推荐值时，焊接速度过快，焊缝整体材料填充不足，亦无法形成完好的焊缝。
在一个具体的实施例中，3mm≤l≤6mm，也即本发明中的宽间隙在一个具体的实施例中指的是3mm至6mm宽。需要说明的是，本发明中的搅拌摩擦棒材3的直径应大于前述的焊缝间隙，在一个具体的实施例中，3l≤d≤5l。需要说明的是，当d小于推荐值时，材料流动性不足，焊缝连接强度较低；当d大于推荐值时，焊缝宽度较大，材料浪费严重。
在一个具体的实施例中，1000转/分钟≤ω≤3500转/分钟；50mm/min≤vwelding≤200mm/min；10mm≤v≤60mm。需要说明的是，当ω小于推荐值或vwelding大于推荐值时，摩擦棒材摩擦所产生的热输入较低，焊缝连接强度不足；当ω大于推荐值或vwelding小于推荐值时，摩擦产生的热输入较高，焊缝飞边严重，接头成形较差。
第一工件1、第二工件2以及搅拌摩擦棒材3的材质相匹配，具体而言，第一工件1、第二工件2以及搅拌摩擦棒材3的材质可以为同质材料，当然也可以为异质材料，同时所述搅拌摩擦棒材3的熔点不大于第一工件1、第二工件2的熔点，具体可以根据实际需要匹配选择。例如，第一工件1的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种；和/或，第二工件2的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种；和/或，搅拌摩擦棒材3的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种。
在一些实施方式中，第一工件1及第二工件2在施焊之前，采用机械打磨其表面，并采用酒精、丙酮等进行清洗，至少保证待焊接区域平整、清洁。
在焊接过程中，搅拌摩擦棒材3的自由端面与第一工件1与第二工件(2)朝向搅拌摩擦棒材3一侧表面之间形成夹角α，2°≤α≤3°，该角度的实现具体可以通过控制焊机的夹爪角度实现。需要说明的是，当α小于2°时，搅拌摩擦棒材的顶锻力不足；当α大于3°时，搅拌摩擦棒材容易在焊接过程中失稳，焊接失败。
以下结合具体的实施例对本发明的技术方案进一步阐述。
实施例1
使用2块2毫米厚的6061铝合金板材作为被焊材料固定在工作台上，间隙为5毫米，采用直径为20毫米的搅拌摩擦棒材进行宽间隙对接焊，搅拌摩擦棒材为6061铝合金，棒材转速为1000转/分钟、搅拌摩擦棒材下压速度为30毫米/分钟，焊接速度为200毫米/分钟，焊接状态示意图如图2所示。
对本实施例获得的搭接焊缝进行组织分析，焊缝区域没有缺陷，其金相横截面示意图如图3所示。焊缝的原始平直界面消失，焊缝组织细小均匀，平均晶粒尺寸为4.3微米，如图4所示；对本实施例获得的搭接焊缝进行力学性能测试，拉伸强度可达到200MPa，如图5所示。拉伸后，焊缝连接质量较好，接头未断裂在焊核出，断裂在位于焊核边界的热影响区处，如图6所示。
实施例2
使用1块2毫米厚的6061铝合金板材与一块2毫米厚60％SiC/6061铝基复合材料作为被焊板材，刚性固定在工作台上，控制两板材间隙为5毫米，采用直径为20毫米的6061铝合金搅拌摩擦棒材进行宽间隙对接焊，搅拌摩擦棒材转速为1500转/分钟、搅拌摩擦棒材下压速度为30毫米/分钟，搅拌摩擦棒材为6061铝合金，焊接速度为200毫米/分钟，在搅拌摩擦棒材旋转下压的过程中完成焊接，焊接示意图如图7所示。
对本实施例获得的搭接焊缝进行组织分析，焊缝区域没有缺陷，焊缝组织细小均匀，部分增强相颗粒在搅拌摩擦棒材的搅拌作用下进入焊核，并因此使得靠近复合材料侧的界面以及焊核的强度明显提高，对本实施例获得的搭接焊缝进行力学性能测试，参见图8所示，拉伸强度可达到225MPa。
对比例1
广州汽车集团有限公司研究了焊缝间隙对6060铝合金搅拌摩擦焊接头性能影响，在不同焊缝间隙下进行焊接试验，结果表明：当无焊缝间隙时，焊接接头的抗拉强度通常可达200MPa以上，随着焊缝间隙值增大，焊缝抗拉强度逐渐下降，当对接间隙小于0.6毫米时，焊缝表面成形良好，焊缝内部无缺陷；当对接间隙超过0.6毫米时，焊缝表面出现大量飞边及沟槽缺陷，焊缝内部产生隧道形缺陷。当焊接间隙大于0.7毫米时，接头的抗拉强度不足60MPa。当板厚增加时，无缺陷搅拌摩擦焊接头的可间隙容限值有所增加。南车南京浦镇车辆有限公司对4毫米后6005铝合金板材进行焊接，研究发现当间隙小于1.2毫米时，焊缝内部无缺陷，当间隙大于1.2毫米时，缺陷数量增加，接头强度显著降低。
对比例2
为解决焊缝间隙问题，目前国内外主要解决方法是通过在焊缝内填充焊丝后进行FSW，当焊接间隙小于等于1毫米时，可在间隙内填充焊丝或者焊片等填充物后再进行FSW。即使此时间隙较小，填充物较少，但对界面数量增多，对接面氧化物数量增加，焊核区洋葱环形貌与S线更加明显，焊缝强度略有降低。当焊缝间隙增加时，需要在间隙内填充更多的焊丝，此时间隙内填充处于无约束状态，在焊接过程中焊丝由于搅拌针的旋转作用容易飞出焊缝，导致焊接失败，如图9所示。
对比例3
在城轨车辆实际生产过程中，由于接头形式与装配公差等因素的影响，使得铝合金型材焊前装配间隙存在差异。城轨列车焊接过程中，熔化极惰性气体保护焊(MIG)焊接方法应用最广。在采用MIG对间隙为1毫米、2毫米与3毫米的焊缝进行焊接，中车株洲电力机车研究所的实验发现，间隙1毫米、2毫米的焊缝质量达到ISO标准，间隙3毫米的侧墙立柱与底架边梁焊缝出现焊接裂纹，焊缝质量不合格。当焊缝间隙大于3毫米时，易在焊接过程中焊穿母材和底板，焊接存在缺陷与隐患，焊接失败。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，准备待对接焊接的第一工件(1)和第二工件(2)，将所述第一工件(1)与所述第二工件(2)依照目标位置定位，使所述第一工件(1)与所述第二工件(2)之间形成目标宽度的焊缝间隙；
S2，根据所述焊缝间隙的宽度选择搅拌摩擦棒材(3)并固定于焊机上，所述搅拌摩擦棒材(3)在焊接过程中可消耗以保证所述搅拌摩擦棒材(3)消耗掉的材料能够作为焊缝的目标组分；
S3，控制所述焊机带动所述搅拌摩擦棒材(3)旋转并下压，并控制所述搅拌摩擦棒材(3)沿着所述焊缝间隙的延伸方向行进以使所述搅拌摩擦棒材(3)的自由端面与所述第一工件(1)及第二工件(2)朝向所述搅拌摩擦棒材(3)的一侧表面与所述搅拌摩擦棒材(3)的自由端面至少部分接触摩擦生热，在所述第一工件(1)、第二工件(2)以及搅拌摩擦棒材(3)三者接触部位软化发生塑性流变后实现所述第一工件(1)与所述第二工件(2)之间的对接焊接。
2.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，
所述搅拌摩擦棒材(3)的旋转角速度为ω，所述搅拌摩擦棒材(3)的下压速度为v，所述搅拌摩擦棒材(3)的行进速度为vwelding，所述第一工件(1)与所述第二工件(2)皆为板件且板厚为t，所述焊接间隙为l，搅拌摩擦棒材(3)的直径为d，
3.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，
3mm≤l≤6mm。
4.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，
所述搅拌摩擦棒材(3)的直径为d，3l≤d≤5l。
5.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，
1000转/分钟≤ω≤3500转/分钟；和/或，50mm/min≤vwelding≤200mm/min；和/或，10mm≤v≤60mm。
6.根据权利要求2所述的焊接方法，其特征在于，
所述第一工件(1)、第二工件(2)以及所述搅拌摩擦棒材(3)的材质相匹配，同时所述搅拌摩擦棒材(3)的熔点不大于所述第一工件(1)、第二工件(2)的熔点。
7.根据权利要求6所述的焊接方法，其特征在于，
所述第一工件(1)的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种；和/或，所述第二工件(2)的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种；和/或，所述搅拌摩擦棒材(3)的材质为镁合金、铝合金、金属基复合或者钢铁材料中的一种。
8.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，
所述第一工件(1)及第二工件(2)在施焊之前，采用机械打磨其表面。
9.根据权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，
在焊接过程中，所述搅拌摩擦棒材(3)的自由端面与所述第一工件(1)与所述第二工件(2)朝向所述搅拌摩擦棒材(3)一侧表面之间形成夹角α，2°≤α≤3°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211377233.4A CN118023690A (zh) | 2022-11-04 | 2022-11-04 | 宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211377233.4A CN118023690A (zh) | 2022-11-04 | 2022-11-04 | 宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118023690A true CN118023690A (zh) | 2024-05-14 |
Family
ID=90999052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211377233.4A Pending CN118023690A (zh) | 2022-11-04 | 2022-11-04 | 宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118023690A (zh) |
-
2022
- 2022-11-04 CN CN202211377233.4A patent/CN118023690A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | Friction stir welding/processing of polymers and polymer matrix composites | |
| CN107520550B (zh) | 用于将铝焊接到钢的多梯级电极焊接面的几何形状 | |
| Fei et al. | Effect of pre-hole offset on the property of the joint during laser-assisted friction stir welding of dissimilar metals steel and aluminum alloys | |
| US9937588B2 (en) | Friction stir welding method | |
| Khan et al. | Analysis of defects in clean fabrication process of friction stir welding | |
| US20060138094A1 (en) | Method for producing permanent integral connections of oxid-dispersed (ODS) metallic materials or components of oxide-dispersed (ODS) metallic materials by welding | |
| KR20130056302A (ko) | 마찰교반용접 동안에 로드를 최소화하기 위한 고회전 속력을 사용한 시스템 | |
| CN113714622B (zh) | 一种中厚板异质材料搅拌摩擦双面z型对接和搭接复合焊接方法 | |
| CN108620762B (zh) | 一种提高Al-Cu异质金属搅拌摩擦焊对接接头质量的方法 | |
| CN113814535A (zh) | 一种异质钛合金t型接头的焊接方法 | |
| CN106001903A (zh) | 对-搭复合接头铝合金中空挤压型材搅拌摩擦焊焊接方法 | |
| CN105710511A (zh) | 一种合金焊接接头的制备方法 | |
| CN109940260A (zh) | 冷喷Ti涂层辅助铝-钢异种金属搭接的搅拌摩擦焊方法 | |
| CN105127583A (zh) | 一种铝合金厚板搅拌摩擦焊方法 | |
| CN102091861B (zh) | 一种复合摩擦热源的金属螺柱焊接系统 | |
| KR101276334B1 (ko) | 하이브리드 마찰교반에 의한 알루미늄 합금과 티타늄 합금의 접합방법 | |
| KR101047877B1 (ko) | 하이브리드 마찰 교반 접합시스템을 이용한 이종재료 접합방법 | |
| CN113199125B (zh) | 一种用于铝钢异种金属焊接的电阻点焊电极 | |
| CN118023690A (zh) | 宽间隙搅拌摩擦对接的焊接方法 | |
| CN109967855B (zh) | 一种抑制焊缝减薄并增厚焊缝的搅拌摩擦焊方法 | |
| JP3941001B2 (ja) | 異種金属材料の接合方法 | |
| JP2002283070A (ja) | 異種金属材料の摩擦撹拌接合方法 | |
| Ahmed et al. | On increasing productivity of micro-friction stir welding with aid of tool shoulder micro-features | |
| CN113231753B (zh) | 一种异种金属电弧堆焊搅拌摩擦复合焊接方法 | |
| KR101276332B1 (ko) | 하이브리드 마찰교반에 의한 마그네슘 합금과 구조용강의 접합방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |