[发明专利]铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法

权利要求书

1.一种铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、确定钢板(1)与铝板(2)接头的搭接宽度B，在钢板(1)的搭接宽度B上确定纵向中心线(N-N)，沿纵向中心线(N-N)钻一排预钻孔(1-1)，每个预钻孔(1-1)的直径d为1mm～5mm，相邻两个预钻孔(1-1)的间距为(d+xd)mm，x为间距系数，其x取值为0～2；

步骤二、将钢板(1)和铝板(2)的接触表面及周围20mm～30mm范围内清理干净，去除钢板(1)和铝板(2)表面氧化物；

步骤三、采用有机溶剂或清洗剂擦拭钢板(1)与铝板(2)的表面，去除油污和粉尘等杂物；

步骤四、按铝板(2)在上、钢板(1)在下的搭接方式搭接，用夹具将铝板(2)和钢板(1)固定，选取焊接参数范围为：搅拌针压入钢板的深度t为-0.2mm～0.5mm，焊接速度50mm/min～1000mm/min、转速200r/min～1500r/min，搅拌针的倾斜角度0～5°，进行搅拌摩擦焊，焊接过程中，使搅拌针扎入铝板，并始终保持在钢板上表面以上，搅拌头3与铝板1摩擦，软化的铝向下流动填充钢板上的预钻孔(1-1)，形成铆钉式的连接结构，从而获得到经机械连接强化的铝/钢搅拌摩擦搭接接头。

2.根据权利要求1所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤一中钢板(1)为普通低碳钢或低合金钢，铝板(2)为纯铝或铝合金。

3.根据权利要求1所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤一中每个预钻孔(1-1)的直径d为2.5mm。

4.根据权利要求1所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤二中预钻孔(1-1)为通孔。

5.根据权利要求1所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤二中预钻孔(1-1)为盲孔。

6.根据权利要求4或5所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤二中采用电动钢丝刷或砂布去除钢板(1)和铝板(2)表面氧化物。

7.根据权利要求1所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤三中的有机溶剂为酒精或丙酮。

8.根据权利要求1所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤四中搅拌头的材质为工具钢、镍基合金、碳化钨钴合金或多晶立方氮化硼。

9.根据权利要求1所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤四中搅拌针压入钢板的深度t为0.2mm。

10.根据权利要求9所述的铆钉式机械连接辅助铝/钢异种材料搅拌摩擦搭接方法，其特征在于：所述步骤四中搅拌针的倾斜角度2.5°。