专利名称：异种金属板材的半固态超塑性连接方法
技术领域：
本发明涉及一种连接方法，特别是异种金属板材的半固态超塑性连接方法。
背景技术：
公知的两种不同材质的金属板的连接用普通熔焊方法十分困难，因此多用铆接或螺钉连接，这种连接除了会增加结构重量外，还会对连接强度和使用性能产生不良影响。特别是在一些不仅有连接强度要求而且还有气密性要求，弯曲强度要求高的工作场合，这种影响会更大。
发明内容
为了克服现有技术连接两种不同材质的金属板材的缺点，本发明提供一种异种金属板材的半固态超塑性连接方法，可以减轻铆接或螺钉连接的重量，对连接强度和使用性能没有不良影响，而且可以适应有气密性要求和弯曲强度要求高的工作场合。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是将两种不同材质的金属板材需要连接的一边对齐，用压板固定在摩擦焊机的工作台上，将搅拌头3固定在旋转夹具里，设定转速为1000～2000转/min、搅拌头3位移速度为35～90mm/min、焊接压力为100～300Kgf，启动摩擦焊机，金属板材的焊缝处在搅拌头3的作用下出现半固态超塑性行为，实现牢固连接。
本发明相比现有技术的优点在于由于采用搅拌摩擦焊接方法，使搅拌头在一定转速，如1000～2000转/min、一定的位移速度，如35～90mm/min和一定焊接压力，如100～300Kgf的作用下，使两种不同材质的金属板在搅拌头的投影范围内产生充分的塑性变形，搅拌区达到半固态超塑性状态，从而实现牢固的连接。该发明方法简单、效率高、连接可靠；接头的连接强度可达到或超过母材的强度。而且即使弯曲近180°也未发现裂纹。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的示意2是实施例黄铜板与紫铜板接头的正面照片图3是实施例黄铜板与紫铜板接头的背面照片图4是实施例黄铜板与紫铜板接头的拉伸试样照片图5是实施例黄铜板与紫铜板接头的弯曲试样照片图中1-A金属板 2-B金属板 3-搅拌头 4-连接面
具体实施例方式
搅拌摩擦焊(FSW)是近几年发展起来的新型摩擦焊接技术，它不仅具有传统摩擦焊接的优点，而且突破了传统摩擦焊接只能焊接轴类零件的限制，可以焊接直焊缝，实现多种接头形式，不同位置的焊接。该发明就是用搅拌摩擦焊接方法来实现异种金属板材的半固态超塑性连接。
下面，就利用搅拌摩擦焊接方法实现异种金属板材的半固态超塑性连接予以详细说明。以黄铜板H62与紫铜板T2的连接为例，将A金属板1用紫铜板替换，B金属板2用黄铜板替换，两块金属板需要连接的一边对齐，形成连接面4，并用压板固定在摩擦焊机的工作台上，将搅拌头3固定在旋转夹具里，设定转速为1000转/min、搅拌头3移动速度为35mm/min、焊接压力为100Kgf，启动摩擦焊机，使紫铜板和黄铜板在搅拌头3的投影范围内产生充分的塑性变形，搅拌区达到半固态超塑性状态，从而实现牢固的连接。
以不锈钢1Cr18Ni9Ti与合金结构钢40 Cr的连接为例，将不锈钢1和合金结构钢2需要连接的一边对齐，将A金属板1用不锈钢替换，B金属板2用合金结构钢替换，两块金属板需要连接的一边对齐，形成连接面4，并用压板固定在摩擦焊机的工作台上，将搅拌头3固定在旋转夹具里，设定转速为2000转/min、搅拌头3移动速度为90mm/min、焊接压力为300Kgf，启动摩擦焊机，使不锈钢和合金结构钢在搅拌头3的投影范围内产生充分的塑性变形，搅拌区达到半固态超塑性状态，从而实现牢固的连接。
权利要求
1.一种异种金属板材的半固态超塑性连接方法，其特征在于将两种不同材质的金属板材需要连接的一边对齐，用压板固定在摩擦焊机的工作台上，将搅拌头3固定在旋转夹具里，设定转速为1000～2000转/min、搅拌头3位移速度为35～90mm/min、焊接压力为100～300Kgf，启动摩擦焊机，金属板材的焊缝处在搅拌头3的作用下出现半固态超塑性行为，实现牢固连接。
全文摘要
本发明公开了一种异种金属板材的半固态超塑性连接方法，该方法将两种不同材质的金属板材需要连接的一边对齐，用压板固定在摩擦焊机的工作台上，将搅拌头3固定在旋转夹具里，设定转速为1000～2000转/min、搅拌头3移动速度为35～90mm/min、焊接压力为100～300Kgf，启动摩擦焊机，金属板材的焊接处在搅拌头3的作用下出现半固态超塑性行为，实现牢固连接。该发明方法简单、效率高、连接可靠；接头的连接强度可达到或超过母材的强度，而且即使弯曲近180°也未发现裂纹。
文档编号B23K20/12GK1555955SQ20041002581
公开日2004年12月22日 申请日期2004年1月9日 优先权日2004年1月9日
发明者刘小文 申请人:西北工业大学