[实用新型]异种金属板连接构造

说明书

本实用新型公开了一种异种金属板连接构造，包括T2紫铜板和40Cr合金钢板，所述T2紫铜板和40Cr合金钢板通过搅拌摩擦铆焊连接，所述40Cr合金钢板上设置有若干个铆孔，所述铆孔内设置有用于增强T2紫铜板与40Cr合金钢板铆焊强度的环形槽，本技术方案实现合金和钢异种金属材料高质量的连接，在冶金结合和机械结合的共同作用下，形成牢固的T2紫铜板和钢异种金属材料复合构件，满足关键零部件的使用要求，解决T2紫铜板和40Cr合金钢板之间连接的难题。

技术领域

本实用新型涉及焊接领域，具体涉及一种异种金属板连接构造。

背景技术

异种金属的焊接主要是指不同化学成分、不同组织性能的两种或两种以上金属，在限定的施工条件下焊接成符合规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。异种金属材料的焊接性包括结合性能和使用性能。异种金属焊接的结合性能，也称为工艺焊接性，指在给定的焊接工艺条件下，能够形成致密结合的焊接接头的能力；异种金属材料焊接的使用性能，也称使用焊接性，指焊后焊接接头在长期使用条件下满足使用要求的程度。合金和钢异种金属焊接中，由于合金与钢这两种异种金属材料物理化学性质的差异，导致传统的熔化焊接方法很难实现合金与钢的有效连接。

影响异种金属焊接性的主要因素有：金属的熔点、金属的线膨胀系数、金属的导热率和比热容、金属的电磁性、接头中的金属间化合物、金属的表面状态及金属之间的相溶性等。除此之外，异种金属的焊接性还与焊接工艺有关，包括焊接接头的尺寸、坡口形式、施焊方位、焊接工艺参数以及焊接过程的操作。

搅拌摩擦焊(Friction Stir Welding，简称FSW)是英国焊接研究所(TWI)在1991年发明的一种新型的金属材料固相连接方法，它是一种在机械力和摩擦热共同作用下连续、纯机械的新型固相连接技术。在搅拌摩擦焊过程中，一个柱形轴肩和搅拌针旋转着缓慢插入被焊工件，搅拌头和被焊接材料之间摩擦剪切力产生摩擦热，使搅拌头邻近区域的材料热塑化，使金属发生软化，软化后的金属发生塑性流动，在轴肩与工件表层的摩擦热和锻压力的共同作用下，使两块板搅拌混合，依靠搅拌、重结晶作用使之熔为一体，在低于熔点的焊接温度条件下，形成致密固相焊接接头。其主要特点是焊接温度明显低于熔化焊，能够有效控制界面处金属间化合物的生长，同时相比于其他焊接方式，能够降低焊接应力，减小裂纹产生的倾向，是T2紫铜板与钢异种金属材料连接的有效方法。基于这种固相连接技术的明显优越性，使搅拌摩擦焊接技术成为世界范围内得到快速发展的焊接技术之一，尤其是应用在T2紫铜板、T2紫铜板、锌合金、铜合金等低熔点的有色金属焊接方面，这些金属焊接接头力学性能优良，不需要填充焊接材料，没有焊接烟尘和飞溅，焊接变形小，焊接缺陷少，接头的焊接质量高。为此这种焊接方法在世界范围内得到了快速的利用，在工程应用中带来了巨大的经济效益和社会效益。

但是，目前T2紫铜板和40Cr合金钢板的焊接技术还不完善，有一些技术缺陷需要改进，T2紫铜板和40Cr合金钢板间连接强度仍然存在较低的问题，当接头为纯机械连接时，无冶金结合，接头强度较低，气密性差，尤其是疲劳性能也较弱。而T2紫铜板和40Cr合金钢板间单纯依靠搅拌摩擦铆焊无法满足所需要的刚度强度，为此需要一种异种金属板连接构造，提升其结构的刚度强度，达到所需的技术要求。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提出大塑性变形加上铆孔加工增强连接结构的方法以及增加过渡层的搅拌摩擦铆焊新方法满足制造要求，实现T2紫铜板和40Cr合金钢板异种金属材料高质量的连接，在冶金结合和机械结合的共同作用下，形成牢固的T2紫铜和40Cr合金异种金属材料复合构件，满足关键零部件的使用要求，解决T2紫铜和40Cr合金之间连接的难题。

一种异种金属板连接构造，包括T2紫铜板和40Cr合金钢板，所述T2紫铜板和40Cr合金钢板通过搅拌摩擦铆焊连接，所述40Cr合金钢板上设置有若干个铆孔，所述铆孔内设置有用于增强T2紫铜板与40Cr合金钢板铆焊强度的环形槽。

进一步，所述铆孔呈等距离折线排布，铆孔与铆孔之间的间距为4-5mm，所述铆孔直径为3-4mm。