[发明专利]一种基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法有效

专利信息
申请号: 202010245112.9 申请日: 2020-03-31
公开(公告)号: CN111299805B 公开(公告)日: 2021-08-17
发明(设计)人: 许惠斌;丛伟;钟万亮 申请(专利权)人: 重庆理工大学
主分类号: B23K20/12 分类号: B23K20/12;B23K20/16;B23K20/22;B23K20/24;B23K20/26
代理公司: 重庆华科专利事务所 50123 代理人: 康海燕
地址: 400054 重*** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 辅助 厚板 间隙 焊接 方法
【权利要求书】:

1.一种基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤一,将两个待焊母材对接装夹于加热台上,两个待焊母材的待焊面之间留有装配间隙,该装配间隙内预置有半固态特性的钎料;

步骤二,调整搅拌针的端部中心置于装配间隙中心线处,所述搅拌针为锥度台阶状、锥度螺纹状或锥度台阶螺纹状,所述搅拌针端部的直径大于装配间隙的宽度,调节焊接温度使钎料处于半固态状态,半固态钎料的固相分数为10~60%,设定焊接工艺参数,搅拌针下压到目标深度,然后沿焊接方向移动,在搅拌焊料的同时对待焊母材进行啃削,直至完成焊接;

所述锥度台阶状为:搅拌针的整体呈锥度角为5~45°的锥柱状,自其顶端向搅拌头杆部方向设有多个逐级向下的台阶:

所述锥度螺纹状为:搅拌针整体呈锥度角为5~45°的锥柱状,其外周面设有螺旋设置的螺纹槽;

所述锥度台阶螺纹状为:搅拌针整体呈锥度角为5~45°的锥柱状,自其顶端向搅拌针杆部方向设有多个逐级向下的台阶,且搅拌针外周面加工有双螺旋槽,该双螺旋槽以靠近根部台阶的第二台阶作为起始点,起始角度分别为0°和180°。

2.根据权利要求1所述的基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于:所述步骤二中的焊接工艺参数包括:两个待焊母材的焊接温度为350~650℃,保温时间为3~8min,搅拌头下压量为0.2~0.6mm,搅拌针单侧啃削量为0.1~0.6mm,搅拌头转速为1000~3500rpm,焊接速度为25~88mm/min。

3.根据权利要求1或2所述的基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于,所述搅拌针端部直径D与两个待焊母材的装配间隙宽度H的关系为:0.2mm<D-H<1.2mm。

4.根据权利要求1或2所述的基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于,所述搅拌针端部至根部的长度L与待焊母材厚度δ的关系为:0.3mm<L-δ<1.5mm。

5.根据权利要求1或2所述的基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于:所述钎料为Zn-Al系钎料或Al-Si系钎料。

6.根据权利要求1或2所述的基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于:所述待焊母材的材质为铝合金、铝基复合材料、铜合金或钛合金。

7.根据权利要求1或2所述的基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于:所述搅拌针的材质为H13钢或硬质合金。

8.根据权利要求1或2所述的基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于:所述加热台的加热方式为火焰加热、电阻式加热、高频感应加热、激光式加热、等离子加热和电弧式加热中的一种或几种。

9.根据权利要求1或2所述的基于啃削辅助的厚板窄间隙焊接方法,其特征在于:所述待焊母材接头形式为板与板的搭接、对接或管与管的对接、搭接。

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