一种搅拌摩擦焊匙孔填补方法与流程

技术领域

本发明涉及搅拌摩擦焊领域，特别涉及一种搅拌摩擦焊匙孔填补方法。

背景技术：

经历二十余年的发展，搅拌摩擦焊技术已经日趋成熟，技术上已经包罗回抽搅拌摩擦焊、静止轴肩搅拌摩擦焊、双旋转搅拌摩擦焊、双轴肩搅拌摩擦焊等诸多技术，可焊材料也由有色金属如铝合金、铜合金、钛合金向黑色金属如钢以及金属基复合材料扩展。然而，上述技术的发展和适用材料范围的扩大，并未能解决搅拌摩擦焊过程出现的各类缺陷，如焊接匙孔、隧道缺陷、未焊透缺陷等。

当缺陷发生时，国内外多采用技术予以消除。以匙孔为例，国内外已经成熟运用的缺陷消除方法为回抽搅拌摩擦焊。该技术能够通过焊接过程中搅拌针的轴向运动，不断减小搅拌针压入焊缝的长度，在搅拌针完全脱离焊缝后完成焊接，最终实现无匙孔的连接。此外，国内也常采用熔焊对匙孔进行填补。

对于回抽搅拌摩擦焊，该技术对设备要求更高，并且通常仅用于闭合焊缝；而熔焊填补易于产生缺陷，且匙孔力学性能发生显著降低。

技术实现要素：

本发明解决的问题是现有搅拌摩擦焊缝匙孔填补时，回抽搅拌摩擦焊设备要求高及焊缝结构形式受限，以及熔焊修补易于产生缺陷和修补位置力学性能低的问题。为解决所述问题，本发明提供一种搅拌摩擦焊匙孔填补方法。

本发明所提供的搅拌摩擦焊匙孔填补方法，步骤一、制作和安装填补塞头；步骤二、启动焊机，将塞头压入匙孔位置；步骤三、按一定参数原位搅拌；步骤四、搅拌工具抬起，完成填补。

进一步，所述填补塞头的材料为与被修补母材同种同牌号材料或同种不同牌号而强度等级更高的材料。

优选地，塞头的外形为锥台形，锥角不应大于30°。

进一步，塞头下压过程中，下压速度应为搅拌工具旋转速度的0.25%~0.5%。

进一步，搅拌的参数应当适当高于材料搅拌摩擦焊的参数，高出10%~20%。

本发明的优点包括：

本发明采用铝合金原位搅拌方式填充焊接匙孔，能够完全消除焊接匙孔，且填补位置力学性能无明显降低。与现有搅拌摩擦焊匙孔缺陷修补方法相比，1) 设备无需回抽轴，对设备要求低；2) 能够完全消除匙孔，无冶金缺陷产生；3）匙孔填补部位力学性能与焊缝其他位置等强。

附图说明

图1为本发明所提供的搅拌摩擦焊匙孔填补方法的操作示意图；

图2是本发明搅拌摩擦焊匙孔填补方法的步骤图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

本发明优选实施例提供的搅拌摩擦焊匙孔填补方法，包括如下步骤：

步骤一、 制作和安装填补塞头2。填补塞头2材料为与被修补母材同种同牌号材料或同种不同牌号而强度等级更高的材料，形状为锥台形，锥角α不应大于30°；将塞头安装于搅拌工具1上。

步骤二、启动焊机，将塞头2压入焊接匙孔3。塞头2下压过程中，下压速度应为搅拌工具旋转速度的0.25%~0.5%；

步骤三、原位搅拌。按一定参数原位搅拌，搅拌的参数应当适当高于原搅拌摩擦焊的参数，高出10%~20%；

步骤四、搅拌工具1抬起。抬起设备主轴，搅拌工具1抬起。

如上所述，本发明采用铝合金原位搅拌方式填充焊接匙孔，设备无需回抽轴，对设备要求；能够完全消除匙孔，无冶金缺陷产生；且匙孔填补部位力学性能与焊缝其他位置等强。实现了搅拌摩擦焊匙孔的高效高质量修补。

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。