一种搅拌摩擦焊缝局部未焊透缺陷消除方法与流程

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缝局部未焊透缺陷消除方法。

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，如隧道缺陷、未焊透缺陷和弱连接等。

当缺陷发生时，国内外多采用补焊技术予以消除。以未焊透缺陷为例，国内通常通过机械打磨去除未焊透位置，或者以增加轴肩压入量、对缺陷位置重复焊接的方式予以修补。而国外，在缺陷发生时多采用机械打磨的方式将未焊透部位去除。

采用机械打磨去除未焊透区域，将不可避免地造成材料减薄，影响产品力学性能；而采用重复焊接的方式，由于焊后焊缝及附近材料发生收缩，将造成补焊装配难度大，补焊成功率降低。

技术实现要素：

本发明解决的问题是现有搅拌摩擦焊修补未焊透缺陷时存在的焊缝减薄及补焊成功率低的问题；为解决所述问题，本发明提供一种搅拌摩擦焊缝局部未焊透缺陷消除方法。

本发明所提供的搅拌摩擦焊缝局部未焊透缺陷消除方法，步骤一、制作和安装补焊塞头；步骤二、启动焊机，将塞头压入未焊透位置；步骤三、按一定参数原位搅拌；步骤四、搅拌针沿焊缝方向移动，完成回抽；步骤五、根据需要，继续完成其他位置的修补。

进一步，所述补焊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；塞头的形状为锥台形，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%。

进一步，对其他位置补焊时，应保证周围焊缝的补焊次数不大于3次；据此计算单条焊缝局部未焊透所能够补焊的长度为塞头最小直径的5倍~6倍。

本发明的优点包括：

本发明采用在回抽搅拌针上安装铝合金塞头的方法，能够保证对未焊透缺陷的可靠消除，并且将焊缝减薄控制在0.1mm以下。与现有搅拌摩擦焊缝未焊透缺陷修补方法相比，1) 局部缺陷消除成功率为100%；2) 单条焊缝局部未焊透所能够补焊的长度为塞头最小直径的5倍~6倍；3）焊缝因减薄造成的力学性能下降很小。

附图说明

图1为本发明所提供的搅拌摩擦焊缝局部未焊透缺陷消除方法的操作示意图；

图2是本发明搅拌摩擦焊缝局部未焊透缺陷消除方法的步骤图。

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缝局部未焊透缺陷消除方法，包括如下步骤：

步骤一、 制作和安装补焊塞头4。补焊塞头4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°；补焊塞头4与搅拌针1螺接安装；

步骤二、启动焊机，将塞头4压入被焊材料2未焊透位置。塞头4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材料2搅拌摩擦焊的参数，高出10%~20%；

步骤四、搅拌针1回抽。搅拌针1沿焊接方向移动，并完成回抽，防止匙孔的出现；

步骤五、其他位置补焊。根据需要，依照上述步骤继续完成其他位置的修补；为保证焊缝性能，补焊次数不应超过3次；据此计算单条焊缝局部未焊透所能够补焊的长度为塞头4最小直径的5倍~6倍。

所述搅拌摩擦焊缝局部未焊透缺陷消除方法，焊前应将被焊材料2可靠固定于支撑工装3上，防止因被焊材料2移动造成补焊失败。

如上所述，本发明通过在回抽搅拌针上安装补焊塞头，通过原位搅拌完成了搅拌摩擦焊缝局部未焊透缺陷的补焊，能够使局部未焊透缺陷补焊成功率达到100%，补焊后焊缝因减薄导致的力学性能降低很小，可修复的未焊透长度为塞头最小直径的5倍~6倍。

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。