[发明专利]一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法

权利要求书

1.一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1焊前处理：打磨A靶材、B靶材的待焊接端面，对A、B靶材的待焊接端面进行焊接前处理；

S2靶材装配：将A靶材、B靶材分别夹持在摩擦焊机的旋转端、滑移端，进行对位，随后设定旋转摩擦焊的焊接参数；

S3靶材焊接：运行摩擦焊机进行A、B靶材的摩擦焊接，安装在旋转端靶材进行旋转，安装在滑移端靶材滑移与旋转端靶材接触，在接触界面焊接期间辅加伸缩触头对焊缝进行顶触处理，所述顶触处理具体为：在接触界面焊接开始后的1～2s回退轴向缩短量0.5～1mm，通过伸缩触头对焊缝外溢飞边部分接触处理，保持1～2s后复位；所述伸缩触头在顶触处理过程中外洒一定剂量的加强剂，所述加强剂的加液剂量与焊接转速比为1：(100～200)，数值单位分别为mL和rpm；所述加强剂由如下质量百分比组分混制：10～15％聚丙烯酰胺、4～7％聚酰胺聚乙二醇、2～4％羟乙基纤维素、1～2％苯甲酸钠、2～3％氯化钠，余量为去离子水；

其中，所述伸缩触头包括触头主体(1)；所述触头主体(1)包括伸缩柱(11)、固定柱(12)，所述伸缩柱(11)与固定柱(12)滑动密封套接，且伸缩柱(11)前端设有滚柱(2)，所述滚柱(2)与伸缩柱(11)上设有的嵌槽(13)转动连接，所述嵌槽(13)前后两端的伸缩柱(11)上均等间距设有多个出液喷口(14)，所述出液喷口(14)分别通过伸缩柱(11)内部的管路(15)与其上端空腔(16)连接，所述管路(15)与空腔(16)连通处设有单向阀，且管路(15)中部嵌设有可转动的导液滚珠(3)，所述导液滚珠(3)通过密封块(17)与管路(15)转动密封连接，且导液滚珠(3)贯穿伸缩柱(11)的嵌槽(13)内壁并与滚柱(2)接触连接；所述固定柱(12)内部中空，其内设有与伸缩柱(11)空腔匹配的压塞(18)，所述压塞(18)与空腔(16)滑动密封连接，所述伸缩柱(11)外壁上设有用于注射加强剂的加液口(19)。

2.如权利要求1所述的一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法，其特征在于，所述步骤S1焊接前处理具体为：将待焊接端面机械加工至粗糙度Ra≤2.5μm，并清洗去除其表面氧化层、油污和杂质。

3.如权利要求1所述的一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法，其特征在于，所述A靶材、B靶材分别为5N Al-0.5％Cu材质的靶材圆盘、A6061T6材质的辅材圆环。

4.如权利要求1所述的一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法，其特征在于，所述焊接参数为：焊接转速1000～1200rpm，焊接压力45～65MPa，轴向缩短量3.5mm，顶锻压力80～110MPa，顶锻时间5～7s。

5.如权利要求1所述的一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法，其特征在于，所述顶触处理的伸缩触头设置参数如下所示：

其中，d表示伸缩触头顶端与焊缝距离；表示靶材摩擦焊接环形部厚度总和平均值；n表示靶材摩擦焊接环形部的数量，n为整数且2≥n≥1；m表示轴向缩短量。

6.如权利要求1所述的一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法，其特征在于，所述出液喷口(14)前后两端的伸缩柱(11)主体上均设有挡罩(4)，所述导液滚珠(3)周向设有多个导液孔(31)与其内中部设有的空心槽(32)连接。