預填絲攪拌摩擦焊接方法，它涉及一種攪拌摩擦焊接方法，以解決現有攪拌摩擦焊過程中的焊縫有效厚度減薄的問題。方法：一、裝夾被焊工件；二、預填絲起始段焊接：焊接長度為100mm，攪拌頭位于預填絲的起始位置靜止不動；三、攪拌頭下壓深度的確定：在預填絲的起始位置，將攪拌頭壓入被焊工件，軸肩壓入工件深度為0.1mm，半圓柱形靜止軸肩套壓入工件的深度為0.05mm；四、預填絲和攪拌摩擦焊接：焊槍采用TIG或MIG焊接方法沿焊接方向進行預填絲焊接，焊接電流為100A，焊槍行走速度為1.0m/min，攪拌頭與焊槍同步進行攪拌摩擦焊接，本發明專利技術用于鋁合金、鎂合金、銅合金以及異種材料的攪拌摩擦焊接中。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種攪拌摩擦焊接方法，具體涉及一種。
技術介紹
自英國焊接研究所(TWI)于1991年專利技術了攪拌摩擦焊接方法以來，這項技術因其焊接變形小、殘余應力小，無需保護氣體和填充材料，可消除氣孔、夾雜、裂紋等焊接缺陷，以及不產生弧光、煙塵、噪音污染等，同時能顯著降低成本、節省材料、優化結構、減輕飛行器的結構重量等特點受到各國科研機構的關注。由于這項技術具有很多其他方法所不具備的顯著特點，它很快就被用于航天領域，新一代運載火箭芯級貯箱筒段縱縫的焊接就是選用這種方法。盡管利用攪拌摩擦焊接方法可以獲得高質量的焊接接頭，但是在實際攪拌摩擦焊接過程中，主軸與工件間存在一定傾角，同時還需要一定的壓入量才能得到可靠的焊縫，并伴隨飛邊缺陷的產生，造成了接頭處的厚度低于母材厚度，在一些工程應用中，有飛邊和減薄的焊件必須經過再次機械加工才能應用于產品。同時，軸肩與被焊接材料之間的摩擦是主要的產熱方式，使得需要較大的軸向力才能產生足夠的熱并保證良好的焊縫成形，設備和夾具都需具有足夠的剛度以保證工件的牢固裝夾。
技術實現思路
本專利技術的目的是為解決現有攪拌摩擦焊過程中的焊縫有效厚度減薄的問題，而提供一種。所述是按照以下步驟實現的步驟一、裝夾被焊工件將第一被焊工件和第二被焊工件對接設置且二者位于同一水平面內，并用夾具裝夾在工作臺上，所述第一被焊工件和第二被焊工件均為金屬板材；步驟二、預填絲起始段焊接將焊槍置于兩被焊工件接縫的起始位置，采用TIG或MIG焊接方法沿第一被焊工件與第二被焊工件的焊接方向進行預填絲焊接，焊接長度為IOmm 100mm,焊接電流為IOA 200A,焊槍行走速度為O. lm/min I. Om/min,此時攪拌頭位于預填絲的起始位置靜止不動；步驟三、攪拌頭下壓深度的確定在預填絲的起始位置，將攪拌頭壓入被焊工件，攪拌頭的攪拌針以400轉/分 1500轉/分的轉速壓入接縫的起始位置，半圓柱形靜止軸肩套靜止；攪拌頭的壓入速度為lmm/min 10mm/min，攪拌針的壓入工件深度比工件厚度小O. 05mm O. 15mm,軸肩壓入工件深度為Omm O. Imm,半圓柱形靜止軸肩套壓入工件的深度為Omm O. 05臟；步驟四、預填絲和攪拌摩擦焊接攪拌頭達到步驟三設定的下壓深度時，焊槍采用TIG或MIG焊接方法沿焊接方向進行預填絲焊接，焊接電流為IOA 200A，焊槍行走速度為O.lm/min I. Om/min,攪拌頭與焊槍同步進行攪拌摩擦焊接,焊槍至焊縫結束位置,熄弧,預填絲焊接結束，攪拌摩擦焊繼續沿已預填絲的焊縫進行攪拌摩擦焊，直到攪拌摩擦焊焊接至焊縫結束位置，攪拌頭提起，結束預填絲攪拌摩擦焊過程。本專利技術有如下優點一、在普通攪拌摩擦焊的基礎上，引入了預填絲焊槍，通過TIG或MIG對焊縫進行預填絲，增加焊縫余高，從而解決常規攪拌摩擦焊存在的焊縫有效厚度的減薄等問題。二、預填絲方法可以對試件進行預定位，防止攪拌摩擦焊過程中，在擠壓的作用下使兩試件分離，焊縫中心線位置有空隙，焊縫成形金屬不足的現象；三、TIG或MIG預填絲過程與攪拌摩擦焊過程同步，預填絲過程具有預熱焊縫的作用，提高了攪拌摩擦焊的焊接速度；四、本專利技術可得到光滑的焊縫，有效解決了常規攪拌摩擦焊焊縫表面的魚鱗紋，適用于攪拌摩擦焊相關領域的需求。附圖說明圖I是本專利技術的示意圖；圖2是本專利技術具體實施方式一步驟三中攪拌體3和半圓柱形靜止軸肩套4壓入位置示意圖；圖3是圖2的I局部放大圖。具體實施例方式具體實施方式一結合圖I 圖3說明本實施方式，本實施方式的是按照以下步驟實現的步驟一、裝夾被焊工件將第一被焊工件5和第二被焊工件6對接設置且二者位于同一水平面內，并用夾具裝夾在工作臺上，所述第一被焊工件5和第二被焊工件6均為金屬板材；步驟二、預填絲起始段焊接將焊槍I置于兩被焊工件接縫的起始位置0，采用TIG或MIG焊接方法沿第一被焊工件5與第二被焊工件6的焊接方向進行預填絲焊接，焊接長度為IOmm 100mm,焊接電流為IOA 200A,焊槍行走速度為O. lm/min I. Om/min,此時攪拌頭3位于預填絲的起始位置O靜止不動；TIG為惰性氣體鎢極保護焊，MIG為熔化極氣體保護電弧焊；步驟三、攪拌頭3下壓深度的確定在預填絲的起始位置0，將攪拌頭3壓入被焊工件，攪拌頭3的攪拌針3-1以400轉/分 1500轉/分的轉速壓入接縫的起始位置0，半圓柱形靜止軸肩套4靜止；攪拌頭3的壓入速度為lmm/min 10mm/min,攪拌針3_1的壓入工件深度Hl比工件厚度T小O. 05mm O. 15mm,軸肩3-2壓入工件深度為0_ O. Imm,半圓柱形靜止軸肩套4壓入工件的深度H2為Omm O. 05mm ；步驟四、預填絲和攪拌摩擦焊接攪拌頭3達到步驟三設定的下壓深度時，焊槍I采用TIG或MIG焊接方法沿焊接方向進行預填絲焊接，焊接電流為IOA 200A，焊槍I行走速度為O. lm/min I. Om/min,攪拌頭3與焊槍I同步進行攪拌摩擦焊接，焊槍I至焊縫結束位置，熄弧，預填絲焊接結束，攪拌摩擦焊繼續沿已預填絲的焊縫進行攪拌摩擦焊，直到攪拌摩擦焊焊接至焊縫結束位置，攪拌頭3提起，結束預填絲攪拌摩擦焊過程。所述預填絲是指在攪拌摩擦焊過程中，預先對焊縫進行填絲處理，使焊縫有效厚度增加，使之與攪拌摩擦焊對焊縫有效厚度的減薄作用相抵消，使焊縫一次成型，避免再加工。具體實施方式二結合圖2說明本實施方式，本實施方式的步驟三中的半圓柱形靜止軸肩套4壓入工件的深度小于軸肩3-2的壓入工件深度。其他步驟與具體實施方式一相同。具體實施方式三結合圖I說明本實施方式，本實施方式的步驟四中的TIG或MIG預填絲過程與攪拌摩擦焊過程同步進行，且攪拌摩擦焊的焊接位置位于預填絲電弧2的后方IOmm IOOmm的位置。其他步驟與具體實施方式一相同。具體實施方式四結合圖I說明本實施方式，本實施方式的步驟二中的攪拌頭3與焊槍I距離為20mm。其他步驟與具體實施方式三相同。具體實施方式五結合圖I說明本實施方式，本實施方式的步驟二中的攪拌頭3與焊槍I距離為30mm。其他步驟與具體實施方式三相同。具體實施方式六結合圖I說明本實施方式，本實施方式的步驟二中的攪拌頭3與焊槍I距離為40mm。其他步驟與具體實施方式三相同。具體實施方式七結合圖I說明本實施方式，本實施方式的步驟二中的攪拌頭3與焊槍I距離為50mm。其他步驟與具體實施方式三相同。具體實施方式八結合圖I說明本實施方式，本實施方式的步驟二中的攪拌頭3與焊槍I距離為60mm。其他步驟與具體實施方式三相同。具體實施方式九結合圖I說明本實施方式，本實施方式的步驟二中的攪拌頭3與焊槍I距離為70mm。其他步驟與具體實施方式三相同。具體實施方式十結合圖I說明本實施方式，本實施方式的步驟二中的攪拌頭3與焊槍I距離為80mm。其他步驟與具體實施方式三相同。本專利技術的應用實例實例I、焊接兩塊厚為3mm的6064鋁合金的對接接頭。采用本專利技術的預填絲攪拌摩擦焊方法，采用TIG焊，電流200A，TIG焊槍與攪拌頭相距30mm，焊接速度O. 8m/min,攪拌摩擦焊過程中，攪拌頭轉速800轉/分，壓入速度3mm/min，軸肩壓入厚度Hl比工件厚度T小O. Imm,半圓柱形靜止本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種預填絲攪拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述預填絲攪拌摩擦焊接方法是按照以下步驟實現的：步驟一、裝夾被焊工件：將第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)對接設置且二者位于同一水平面內，并用夾具裝夾在工作臺上，所述第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)均為金屬板材；步驟二、預填絲起始段焊接：將焊槍(1)置于兩被焊工件接縫的起始位置(O)，采用TIG或MIG焊接方法沿第一被焊工件(5)與第二被焊工件(6)的焊接方向進行預填絲焊接，焊接長度為10mm～100mm，焊接電流為10A～200A，焊槍行走速度為0.1m/min～1.0m/min，此時攪拌頭(3)位于預填絲的起始位置(O)靜止不動；步驟三、攪拌頭(3)下壓深度的確定：在預填絲的起始位置(O)，將攪拌頭(3)壓入被焊工件，攪拌頭(3)的攪拌針(3?1)以400轉/分～1500轉/分的轉速壓入接縫的起始位置(O)，半圓柱形靜止軸肩套(4)靜止；攪拌頭(3)的壓入速度為1mm/min～10mm/min，攪拌針(3?1)的壓入工件深度(H1)比工件厚度(T)小0.05mm～0.15mm，軸肩(3?2)壓入工件深度為0mm～0.1mm，半圓柱形靜止軸肩套(4)壓入工件的深度(H2)為0mm～0.05mm；步驟四、預填絲和攪拌摩擦焊接：攪拌頭(3)達到步驟三設定的下壓深度時，焊槍(1)采用TIG或MIG焊接方法沿焊接方向進行預填絲焊接，焊接電流為10A～200A，焊槍(1)行走速度為0.1m/min～1.0m/min，攪拌頭(3)與焊槍(1)同步進行攪拌摩擦焊接，焊槍(1)至焊縫結束位置，熄弧，預填絲焊接結束，攪拌摩擦焊繼續沿已預填絲的焊縫進行攪拌摩擦焊，直到攪拌摩擦焊焊接至焊縫結束位置，攪拌頭(3)提起，結束預填絲攪拌摩擦焊過程。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃永憲，劉昊舒，呂世雄，萬龍，劉會杰，馮吉才，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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