[发明专利]一种开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法

权利要求书

1.一种开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于，待焊母材(10)上开设一个U型坡口(12)置于在搅拌工具下方；所述搅拌工具包括搅拌针(6)和静止轴肩(8)，所述静止轴肩(8)固定于主轴基体(5)上，所述搅拌针(6)端部截面小于所述U型坡口(12)截面；所述搅拌针(6)在高速旋转的同时被施加轴向力并保持向下进给，当所述搅拌针(6)在所述待焊母材(10)上高速旋转摩擦产热的同时所述搅拌工具沿焊缝方向前进；所述静止轴肩(8)后沿设置有圆角过渡的强制成型槽(13)，维持待焊母材(10)的角接焊缝处拥有与强制成型槽(13)形状相同的圆滑过渡外轮廓；在所述静止轴肩(8)的顶锻压力下，待焊母材(10)从强制成型槽(13)释放出来，在所述静止轴肩(8)前沿设置有与所述U型坡口(12)形状相匹配的约束型腔的约束下形成焊缝。

2.根据权利要求1所述的开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于，待焊母材(10)可采用铝、铜、镁合金或铝基复合材料。

3.根据权利要求1所述的开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于，所述搅拌针(6)与所述待焊母材(10)可为异种材料。

4.根据权利要求1所述的开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于，在所述搅拌工具外部施加压缩空气和水雾冷却的方法进行冷却。

5.根据权利要求1所述的开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于，在所述搅拌工具内部设置有水冷搅拌工具进行冷却。

6.根据权利要求1所述的开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于，所述角焊缝的角度范围为60°-300°。

7.根据权利要求1所述的开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于，在搅拌工具前端向焊缝处喷保护气体，所述保护气体可以是氩气或氦气。

8.根据权利要求1所述的开坡口同轴添加材料的静止轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于所述摩擦焊方法可对沿焊缝方向曲率保持恒定的不同接头形式进行焊接。