[发明专利]一种用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法

权利要求书

1.一种用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，在待焊的异种金属材料的第一母材和第二母材的对接位置分别加工制得相匹配的对接斜面，第一母材硬度大于第二母材，第一母材上的斜面倾角β为α－2°≤β≤α－0.5°，第二母材上的斜面倾角γ为β－2°≤γ≤β，α为搅拌针倾角；

步骤二，将第一母材和第二母材按照对接斜面相对位置固定于夹具上，第一母材置于焊接前进侧，第二母材置于焊接后退侧，在所述对接斜面的下方固定设置覆层板，所述覆层板中包括能够与第一母材和/或第二母材发生界面反应的元素组分；

步骤三，设定焊接工艺参数，搅拌头的搅拌针穿过第一母材、第二母材与所述覆层板接触并进行搅拌摩擦焊。

2.根据权利要求1所述的用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述第一母材为钢，所述第二母材为铝合金，所述覆层板为Al-Si-Cu-Ni合金板或5系铝合金板。

3.根据权利要求2所述的用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述步骤二中第一母材和第二母材按照对接斜面相对位置固定于夹具上时，第一母材和第二母材的对接斜面之间留有容置焊丝的间隙。

4.根据权利要求3所述的用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述焊丝材质为Al-Si-Cu-Ni合金，焊丝厚度为0.5～1.3mm。

5.根据权利要求4所述的用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述Al-Si-Cu-Ni合金板和焊丝按重量百分比计包括如下组分：硅5～12％，铜3～5％，镍4～10％，余量为铝。

6.根据权利要求2所述的用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于，所述步骤三中的工艺参数具体为：搅拌头旋转速度为100～800rpm，搅拌头保压时间为5～35s，搅拌头压入量为0.1～0.3mm，搅拌头偏移量为0.2～1.0mm，焊接速度为40～300mm/min。

7.根据权利要求1或2所述的用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述覆层板的厚度为0.5～2mm。

8.根据权利要求1或2所述的用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：搅拌摩擦焊时，搅拌针凸出于第一母材和/或第二母材下表面的长度为0.1～1.0mm。

9.根据权利要求1或2所述的用于异种金属斜面对接的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述搅拌针的材质为热作模具钢或硬质合金。