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双轴肩搅拌摩擦焊 CN101559537A-双轴肩搅拌摩擦焊接方法及设备-GooglePatents

2018年04月05日 来源:双轴肩搅拌摩擦焊 大字体小字体

  本发明的目的是提供一种适用范围广,焊接质量好,搅拌头不易折断的搅拌摩擦焊接方法及设备。

  使用本发明之双轴肩搅拌摩擦焊接方法及设备进行搅拌摩擦焊,主搅拌头与副搅拌头之间的距离无论为零与否,焊缝的背面即底轴肩与焊接零件的接触面都不会产生金属间的接触线。

  (1)进行了3mm厚6063-T4铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接。当搅拌头转速为600r/min时,焊接速度在100~300mm/min的范围内,均可获得成形美观,无内部缺陷的接头。

  技术领域

  发明内容

  搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding,简称FSW)是1991年由英国焊接研究所(The WeldingInstitute)发明,属于一种新型的固相连接技术。由于焊接过程温度较低、焊缝强度较高、焊接接头残余应力较低和焊后工件变形较小等优点,适用于轻合金低熔点材料的焊接,尤其对于一些传统熔焊方法无法实现焊接的材料,通过FSW技术得到了有效连接,并且在焊接过程中克服了熔焊出现的气孔和热裂现象。此外,FSW技术在焊接过程中不产生烟尘、飞溅,噪声低、无污染等特点,FSW被誉为“绿色焊接技术”,目前已经在航空、航天、船舶、汽车、电子等众多领域都得到了大量应用,而且应用的深度和广度呈现急速增长态势,具有非常好的开发潜力和应用前景。

  本发明之搅拌摩擦焊接方法是:在金属的两面分别采用一个主搅拌头和一个副搅拌头,分别同时扦入需焊接的两工件之间,当主搅拌头和副搅拌头在对称位置扦入需焊接的两工件之间,进行搅拌摩擦焊接时,搅拌头和副搅拌头之间的距离〉0;当主搅拌头和副搅拌头在非称位置扦入两工件之间进行搅拌摩擦焊接时,主搅拌头和副搅拌头之间的距离

  本发明涉及一种金属间的搅拌摩擦焊接方法及设备,具体地说,是涉及一种利用双轴肩摩擦产生热量焊接两种金属的焊接方法及设备。背景技术

  本发明之双轴肩搅拌摩擦焊接设备包括主轴、主轴肩,主轴肩安装在主轴上,主轴肩下部装有主搅拌头,其特征在于,还对称设有底主轴、底轴肩,底轴肩安装在底主轴上,底轴肩下部装有副搅拌头。

  双轴肩搅拌摩擦焊接方法及设备

  在搅拌摩擦焊领域,目前都采用单轴肩摩擦产生热量达到焊接的目的。由于单轴肩产生的热量有限,且在焊接深度较大时,焊缝区的温度梯度较大,导致焊缝底部的热量较少,金属的流动性不好,金属的刚性较大,在焊接过程中容易折断搅拌头,并可能伴随焊接缺陷。因此,目前,搅拌摩擦焊还只能焊接熔点较低的铜、铝、镁等有色金属,且焊接深度有限。另外,在金属搅拌摩擦焊时,要求单面焊接的焊缝深度达到板厚深度时,焊缝的背面就会有一条较明显的金属间接触线,影响焊缝的美观性。

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