[发明专利]适用于铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法

权利要求书

1.适用于铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：至少包括以下步骤：

A.在不锈钢母材的焊接面上形成Ni-Cu镀层；

B.将不锈钢母材和铝/铝合金母材拼合形成待焊接头；

C.采用搅拌头对所述待焊接头进行搅拌摩擦焊接，所述焊接的速度是50～150mm/min,所述搅拌头的转速为400～800r/min,所述搅拌头端部的搅拌针的长度为所述待焊接头厚度的0.7-0.9倍。

2.根据权利要求1所述的用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：在所述步骤A中形成的所述Ni-Cu镀层的厚度为100μm-200μm。

3.根据权利要求1或2所述的用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：在所述步骤A中采用热喷涂的方式形成所述Ni-Cu镀层。

4.根据权利要求3所述的用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述热喷涂在1100～1400℃的温度范围内进行。

5.根据权利要求3或4所述的用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：在所述热喷涂之前将所述将Ni粉和Cu粉混合均匀，制备成喷涂液。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：在所述步骤B中将具有Ni-Cu镀层的所述不锈钢母材和所述铝/铝合金母材制成对接接头。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：在所述步骤B中，所述铝/铝合金母材和不锈钢母材至少分别具有倾斜的搭接界面，所述铝/铝合金母材的搭接界面的水平倾斜角θ与所述不锈钢母材的搭接界面的水平倾斜角互为补角，两者通过搭接界面配合后形成水平搭接接头。

8.根据权利要求7所述的用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：将所述水平倾斜角θ、搅拌头的轴肩直径d以及铝合金母材和不锈钢母材的厚度a的关系设置为：d≥2acotθ。

9.根据权利要求7所述的用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述铝/铝合金母材和所述钛合金母材还分别具有高度为h的竖直的搭接界面，所述竖直的搭接界面位于所述倾斜的搭接界面的上部或下部，将所述高度h、所述水平倾斜角θ、搅拌头的轴肩直径d以及铝合金母材和不锈钢母材的厚度a的关系设置为：d≥2(a-h)cotθ。

10.一种用于铝/铝合金和不锈钢连接的反应搅拌摩擦焊接中的接头，包括铝/铝合金母材和不锈钢母材，其特征在于：在所述不锈钢母材的焊接面上具有Ni-Cu镀层，所述Ni-Cu镀层的厚度为100μm-200μm。