[发明专利]一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法

说明书

本发明公开了一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法，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、B靶材分别夹持在摩擦焊机的旋转端、滑移端，并设定焊接参数；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。本发明可以改善旋转摩擦焊靶材的使用消耗量，减少焊缝外溢飞边，并提高旋转摩擦焊接接缝强度。

技术领域

本发明涉及旋转摩擦焊接技术领域，具体是涉及一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法。

背景技术

摩擦焊，是指利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法；在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

在现有旋转摩擦焊的焊接方法中，常会遇到在两种靶材摩擦焊焊接时焊缝外溢飞边较多，对于靶材端面损耗较大的问题，尤其是在对于环型靶材的摩擦焊接，其端面损耗较大易造成端环尺寸出现较大偏差，从而影响所制备的焊接体结构尺寸；若采用中间体靶材加入处理不仅工艺制备更加复杂，同时连接焊缝结构强度难以保证；因此，现需要一种新型用于环型靶材的旋转摩擦焊接方法来解决上述这一问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法。

本发明的技术方案是：一种靶材组件的旋转摩擦焊接方法，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。

本发明通过伸缩触头及顶触处理的配合设置，可以改善旋转摩擦焊靶材的使用消耗量，减少焊缝外溢飞边，并且通过回退一定轴向缩短量进行配合伸缩触头的顶触处理，可以避免降低靶材焊接消耗量的同时，提高A、B靶材的焊接强度。

进一步地，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。通过对待焊接端面进行上述粗糙度加工以及清洗，可以优化后续摩擦焊的焊接效果。

进一步地，所述A靶材、B靶材分别为5N高纯氧化铝、A6061 T6铝。

进一步地，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。采用上述焊接参数可以有效对5N高纯氧化铝、A6061 T6铝两种靶材进行摩擦焊接，并且有效配合伸缩触头进行顶触处理，降低5N高纯氧化铝、A6061 T6铝两种靶材摩擦焊接的焊缝用料，并提高焊缝强度。

进一步地，所述顶触处理的伸缩触头设置参数如下所示：