[发明专利]钛铝合金涡轮与42CrMo调质钢轴的摩擦焊接方法

摘要

本发明公开了一种钛铝合金涡轮与42CrMo调质钢轴的摩擦焊接方法，其目的是解决现有方法在连接钛铝合金涡轮转子与调质钢轴时，接头拉伸强度低的技术问题。技术方案是在钛铝合金涡轮一侧加工回转体形状的嵌入槽，焊接过程中涡轮轴的焊接端面与钛铝合金涡轮的嵌入槽焊接面摩擦，通过控制摩擦缩短量，使得涡轮轴侧形成的飞边填充满嵌入槽。从而达到焊接面的冶金结合与机械连接的双重效果，连接件接头室温拉伸强度由背景技术的390MPa提高到480～537MPa。

主权项

一种钛铝合金涡轮与42CrMo调质钢轴的摩擦焊接方法，其特征在于包括下述步骤：(a)将钛铝合金涡轮加热到600～700℃，保温1.5～3h，进行去应力热处理；(b)在钛铝合金涡轮一侧加工出回转体形状的嵌入槽；(c)将钛铝合金涡轮和42CrMo调质钢轴待焊接表面进行打磨，并用丙酮清理；(d)将钛铝合金涡轮和42CrMo调质钢轴分别夹持在旋转摩擦焊机的移动夹具和旋转夹具中，42CrMo调质钢轴的轴心对准钛铝合金涡轮一侧嵌入槽的中心；(e)摩擦焊机上的主轴电机通过主轴、旋转夹具驱动42CrMo调质钢轴高速旋转，施力油缸通过滑台、移动夹具驱动钛铝合金涡轮逐渐靠近并压在高速旋转的42CrMo调质钢轴上，摩擦压力为330～500MPa；(f)旋转夹具停止旋转，施力油缸施加顶锻压力，顶锻压力590～800MPa，保压时间4～6s；(g)焊后缓冷并回火处理，加热温度600～650℃，保温时间为1.5～2h。