[发明专利]一种薄壁电机壳的搅拌摩擦焊焊接工艺

说明书

本发明属于铝合金焊接技术领域，涉及一种薄壁电机壳的搅拌摩擦焊焊接工艺，通过在电机壳体端面螺纹孔的位置加工φ3mm圆孔，使得匙孔的位置和螺纹孔的位置重合，再根据预计的焊接轨迹进行搅拌摩擦焊，将封板焊接在对应的水道上，并将搅拌摩擦焊的匙孔留在圆孔的位置，这样后续通过机加工就不用后续处理匙孔的工艺步骤，减少了补焊匙孔的工序，有效的减少了加工时间，提高了电机壳体的生产节拍。

技术领域

本发明属于铝合金焊接技术领域，涉及一种薄壁电机壳的搅拌摩擦焊焊接工艺。

背景技术

搅拌摩擦焊接作为一种新型的焊接技术，近年来发展相当迅速。此项技术属于固相焊接，焊接工具与母材表面的摩擦生热和接合区材料变形产生的热量使接合区局部瞬时达到约为0.8Tm的高温状态，同时经历高应变速率强变形的机械混合，实现焊接。相比于传统熔焊，搅拌摩擦焊接的更多优点包括组织致密、缺陷少、残余应力小、焊件变形小、尺寸稳定性好，而且无需复杂的焊接预处理，加工速度快、效率高，是一种低成本高质量而且节能环保的焊接技术。搅拌摩擦焊接已经广泛应用于汽车、船舶、铁道车辆、火箭、飞机的制造，并体现出优越的性能，证明其作为新型的焊接工艺有非常广阔的应用前景。

轻量化汽车中电机在工作的过程中会产生大量的热量，若不及时对电机进行降温，电机的寿命会大大减少，因而电机壳的水道对于电机来说十分重要。现阶段电机壳体与水道上的封板一般采用搅拌摩擦焊，在采用较为绿色的焊接方式的同时能够保证电机壳体水道的密封性。传统的搅拌摩擦焊焊接壳体后会残留匙孔，需要用MIG或TIG焊对匙孔进行补焊，但由于电机壳体横向厚度较薄，纵向厚度较厚，往往补焊的效果并不是很理想，影响后续的加工。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有搅拌摩擦焊焊接壳体后会残留匙孔，需要用MIG或TIG焊对匙孔进行补焊，补焊的效果不好，影响后续加工的问题，提供一种薄壁电机壳的搅拌摩擦焊焊接工艺。

为达到上述目的，本发明提供一种薄壁电机壳的搅拌摩擦焊焊接工艺，包括如下步骤：

A、将电机壳体与对应水道上的封板进行组对；

B、在电机壳体端面螺纹孔位置加工铣深度为1mm、直径为3mm的圆孔，以便搅拌摩擦焊时确定匙孔的位置，便于后续焊接时螺纹孔与匙孔的位置重合；

C、根据预计的焊接轨迹进行搅拌摩擦焊，将封板焊接在对应的水道上，并将搅拌摩擦焊的匙孔留在圆孔的位置，此时焊缝熔深为3.5mm；

D、将搅拌摩擦焊焊接完成壳体端面的毛刺利用角磨机磨掉，然后将电机壳体端面整体机加工去除1mm，此时焊缝熔深为2.5mm；

E、将电机壳端面匙孔位置进行钻孔，再对匙孔进行攻丝便于后续电机壳装配。

进一步，步骤A中电机壳体的内径为183mm，外径为218mm，水道宽度为9.5mm，水道到电机壳体内侧的距离为4.5mm，水道到电机壳体外侧的距离为3.5mm，水道封板厚度为6mm。

进一步，步骤A中电机壳体端面的水道呈腰型孔状。

进一步，步骤C中封板的焊接沿逆时针方向。

进一步，步骤C中搅拌摩擦焊采用激光跟踪+定点焊接，焊接参数为：搅拌针针长为3.5mm，搅拌针轴肩为7mm，主轴转速为1300～1400R/min，焊接压力为34KN，搅拌头的焊接速度300～400mm/min，搅拌头的倾斜角度为2.5°，侧面倾斜角度为0°，搅拌针运动方向为逆时针方向。

进一步，步骤E钻孔直径为5mm。

本发明的有益效果在于：