[发明专利]一种基于V型梯度界面焊接的方法

权利要求书

1.一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：

(1)首先准备下搭接板：所述下搭接板为待焊接产品，并在下搭接板的待焊区域开设坡口，所述坡口形状的截面为V型结构，形成V型坡口，所述坡口沿着待焊区域的轨迹开设；

(2)准备上搭接板，所述上搭接板放置在下搭接板上表面，将坡口遮盖住，并利用夹具将上下叠加在一起的上搭接板和下搭接板固定住；

(3)准备焊接设备，调整焊接设备的焊具位置，使焊具的轴心与坡口起点的中心位置对应；启动搅拌设备，所述焊具扎入上搭接板内，上搭接板材料在焊具的热机作用下填入V型坡口，从而在上、下搭接板之间形成梯度界面，接着焊具继续扎入，待焊具轴肩下表面嵌入上搭接板内0.05-0.5mm深度时，焊具停止下扎，并沿着坡口的分布轨迹继续实施焊接。

2.根据权利要求1所述的一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：所述V型坡口的夹角为锐角，所述锐角夹角在5-60°之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：所述轴肩的底部为圆柱状或者圆台状结构的搅拌针，所述轴肩的直径大于搅拌针的直径，所述搅拌针将上搭接板的材料推进坡口内；当所述搅拌针为圆台状结构时，搅拌针的下底面与轴肩连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：所述轴肩直径为搅拌针长度的2-4倍。

5.根据权利要求3所述的一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：所述搅拌针的长度大于上搭接板和坡口的高度之和。

6.根据权利要求3所述的一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：在与焊接方向垂直的方向上，所述坡口的截面面积和坡口的最大宽度尺寸小于搅拌针的截面面积和最大直径。

7.根据权利要求3所述的一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：

所述搅拌针的侧表面上设置有螺纹；和/或所述搅拌针的下底面的直径在3-20mm之间，搅拌针的上底面直径在2-10mm之间。

8.根据权利要求1所述的一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：所述焊具以200-10000r/min的旋转速率、0.05-1mm/s的进给速度扎入上搭接板内，当焊具轴肩接触上搭接板上表面并嵌入0.05-0.5mm深度时，焊具停止下移，然后以10-1000mm/min的行进速度沿焊接轨迹移动，完成焊接后，焊具以0.1-2mm/s的上移速度旋转拔出。

9.根据权利要求1所述的一种基于V型梯度界面焊接的方法，其特征在于：所述上搭接板和下搭接板为熔点相同的同种材料，或者上搭接板和下搭接板为熔点不同的异种材料。