[发明专利]一种采用T型填充块与无针搅拌头填充搅拌摩擦焊匙孔的方法

权利要求书

1.一种采用T型填充块与无针搅拌头填充搅拌摩擦焊匙孔的方法，其特征在于：

(1)先将搅拌摩擦焊匙孔上部进行扩孔处理，加工成上宽下窄的台锥形，并预清理其内壁；(2)制备T型填充块；(3)将T型填充块预置入台锥形孔内，并使T型盖头露出台锥形孔；(4)启动无针搅拌头旋转并下压，使T型填充块向搅拌摩擦焊匙孔中旋压；(5)待搅拌头下压到与待补焊工件上表面基本平齐时，原位摩擦一定时间；(6)去除飞边，使填充表面光滑美观。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

(1)、先将搅拌摩擦焊匙孔上部进行扩孔处理，加工成上宽下窄的台锥形并预清理其内壁，以便填充块能顺利置入，若搅拌摩擦焊后的匙孔本身为台锥形，则免去扩孔工序；

(2)、以扩孔内径为基准，按紧配合原则制备可接近或直接可达台锥形匙孔底面的T型填充块，其材质与母材相同，其中，T型填充块的T型圆盖头的直径接近搅拌头直径，T型圆盖头的厚度为1～3mm；

(3)、将制备好的T型填充块预置入台锥形孔内，要求T型填充块的T型盖头须露出一定高度；

(4)、启动在填充块上表面的无针搅拌头旋转、摩擦并下压，利用肩与T型盖头之间的摩擦热和无针搅拌头的下压力的联合作用使填充块一边受热一边往匙孔中旋压；

(5)、搅拌头下压到与待补焊工件上表面基本平齐时，原位摩擦一定的时间，利用肩的摩擦、搅拌和扭转作用使填充块与匙孔周围的材料进一步受热软化、变形并破碎填充块和匙孔接触面的氧化膜，实现界面的致密结合；

(6)、去除飞边，使填充表面光滑美观。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述无针搅拌头为可反复使用、无需更换的圆柱状非消耗性工具，无针搅拌头无需倾斜。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述填充块的上半部分为圆盖，用于和无针搅拌头接触摩擦并将热量传递给整个填充块及匙孔周围的材料；下半部分为台锥状杆，是用于填充匙孔的主要部分，其高度要大于匙孔的深度，杆体积要大于匙孔的体积，以保证饱满填充。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述填充块是仅在杆底部带部分台锥形斜壁的非标准T型填充块、杆部整体为台锥形的非标准T型填充块、标准T型填充块、或双T型填充块。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述填充块在未完全压入匙孔前，已被无针搅拌头驱动而使圆形盖头以下的杆部能与匙孔内壁产生相对摩擦而破膜，同时受到无针搅拌头的预摩擦加热和下压力作用，杆部产生了一定的温升、软化，从而易于向未填满处塑性流动。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述无针搅拌头将填充块下压至与待补焊工件的上表面时，原位摩擦一段时间，使肩的摩擦、搅拌和扭转作用充分作用于填充块及匙孔周围的材料，使它们一并受热软化并产生一定的塑性流动从而实现填充块和匙孔间界面的致密结合，最终使匙孔得到填补修复。

8.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述T型填充块选择和待补焊工件一样材质的材料，或者选择和待补焊工件不同材质的材料。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述填充块换成圆柱形填充块，但其高度和体积同样均应大于匙孔，以保证饱满填充。

10.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述T型盖头的厚度及直径根据待补焊工件的板厚确定。