[发明专利]一种搅拌摩擦焊接前预热方法

说明书

本发明公开了一种搅拌摩擦焊接前预热方法，包括以下步骤：S1.将预焊接的盘面及胎环组装在一起，形成过盈配合轮圈；S2.将组装好的过盈配合轮圈移动到焊接工装上固定；S3.进行焊道处预热；S4.利用激光测温仪确认焊道处表面温度，达到200‑250度后，完成预热；S5.在完成预热后，立即进行搅拌摩擦焊接。本发明通过预热辅助能够增加焊接的热输入量，软化焊接材料，降低对下压力的需求，同时能够降低焊接难度，减少搅拌头的磨损，延长搅拌头的使用寿命，降低焊接轴向力和高熔点金属的焊接难度，易于实现高速焊接，另外采用合适的预热温度，使材料产生良好的塑性流动，进而避免隧道孔等缺陷的产生。

技术领域

本发明属于搅拌摩擦焊技术领域，具体涉及一种搅拌摩擦焊接前预热方法。

背景技术

近年来，搅拌摩擦焊已广泛应用于各种金属材料焊接，特別是在焊接低熔点、高性能的轻金属材料时，相较于传统的熔化焊接，搅拌摩擦焊是一种固相焊接，焊接温度相对于熔化焊接来的低，可避免像是合金元素的烧损、气孔、裂纹等缺陷，焊接变形程度小，也可获得具有品质良好的接头。搅拌摩擦焊的原理，是利用搅拌头下压至焊接工件表面，使搅拌头轴肩和搅拌针紧密接触，在搅拌头高速旋转下与工件产生剧烈摩擦，所生成的热量使工件材料软化并达到塑性流动状态，塑性材料在搅拌头机械搅动下流向搅拌头后退侧，填满搅拌头行进时出现的空腔，形成材料间的固相连接。由于焊接时需要施加较大的轴向力和扭矩，才能产生足够热量以满足焊接时所需的热输入量。因此，在焊接过程中存在搅拌头磨损严重、焊接轴向力较大等问题，同时也对提高焊接速度造成限制，影响焊接效率。针对上述搅拌摩擦焊存在的缺点，焊接前预热方法會是一种有效的解決方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搅拌摩擦焊接前预热方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种搅拌摩擦焊接前预热方法，包括以下步骤：

S1.将预焊接的盘面及胎环组装在一起，形成过盈配合轮圈；

S2.将组装好的过盈配合轮圈移动到焊接工装上固定；

S3.进行焊道处预热；

S4.利用激光测温仪确认焊道处表面温度，达到200-250度后，完成预热；

S5.在完成预热后，立即进行搅拌摩擦焊接。

优选的，所述S1中在盘面及胎环组装在一起之前还包括对盘面及胎环进行清洗，去除盘面及胎环表面的杂质和油污。

优选的，所述对盘面及胎环进行清洗，去除盘面及胎环表面的杂质和油污的具体方法包括以下步骤：

S101.使用提升机将待加工盘面及胎环放入除油槽中经加热装置加温浸泡，加热温度控制在40-50℃范围，同时，使用超声波加速油脂及污物的脱离；

S102.使用提升机将待加工盘面及胎环取出，放入干净的水槽中，进行冲洗后取出；

S103.使用提升机带动待加工盘面及胎环至风干机工作台进行风干。

优选的，所述S101中除油槽内设置有硅烷。

优选的，所述S3中进行焊道处预热的方法为激光辅助加热、红外线灯加热和电磁/高頻感应加热中的一种。

优选的，所述S5在完成搅拌摩擦焊接之后还包括对工件进行降温处理，所述对工件进行降温处理的具体步骤为使用喷淋器件对工件表面进行喷淋，喷淋时间为4-8min。

优选的，所述S5中在搅拌摩擦焊接时，搅拌头转速为1800-2500rpm，焊接速度为300-400mm/min，轴肩下压量为0.2-0.4mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：