[发明专利]可伸缩轴肩摩擦预热搅拌摩擦塞补焊方法及其焊具

摘要

可伸缩轴肩摩擦预热搅拌摩擦塞补焊方法及其焊具，它涉及一种填充式搅拌摩擦塞补焊方法及其焊具，以解决填充式搅拌摩擦塞补焊过程中，强烈的抵抗力导致搅拌针未完全塑性变形就已发生断裂，使材料的连续流动性变差的问题。方法：一、搅拌针材质与被补焊零件材质相同；二、开锥形缺陷修复预置孔；三、确定搅拌针尺寸；四、对锥形缺陷修复预置孔定位；五、摩擦预热；六、补焊。焊具：伸缩轴肩上的上圆环与焊具夹持体上的下圆柱体之间用键连接，伸缩轴肩上的下圆环的上端面与下圆柱体的下端面之间装有弹簧，下圆柱体与下圆环的外表面用限位板连接，搅拌体设置在焊具夹持体上的夹持孔和伸缩轴肩上的通孔中。本发明用于搅拌摩擦焊焊缝匙孔和缺陷的补焊。

主权项

一种可伸缩轴肩摩擦预热搅拌摩擦塞补焊方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：一、搅拌针材质的选取：搅拌针(3‑1)的材质与被补焊的零件材质相同；二、开锥形缺陷修复预置孔：在被补焊的焊缝缺陷处打一定位孔，将定位孔扩为锥孔，该锥孔即为待补焊的锥形缺陷修复预置孔；三、确定搅拌针的尺寸：搅拌针(3‑1)的外部轮廓尺寸应大于锥形缺陷修复预置孔的内部轮廓尺寸；四、对锥形缺陷修复预置孔定位：使锥形缺陷修复预置孔与搅拌针(3‑1)的轴线重合；五、摩擦预热：当伸缩轴肩(2)的下端面开始与工件表面相接触时，搅拌针(3‑1)还未与锥形缺陷修复预置孔侧壁接触，焊具夹持体(1)和伸缩轴肩(2)间的弹簧(4)发生弹性变形，弹性变形力作用于伸缩轴肩(2)上的下圆环(2‑2)的上端面，使下圆环(2‑2)的下端面与工件表面之间产生相对摩擦作用，利用摩擦产热对锥形缺陷修复预置孔附近材料进行摩擦加热，从而实现对锥形缺陷修复预置孔的预热；六、补焊：预热过程结束后，随着焊具的逐渐压入，搅拌针(3‑1)的锥体部分已完全从通孔(2‑3)中伸出且外露在下圆环(2‑2)的下端面外，搅拌针(3‑1)与待补焊的锥形缺陷修复预置孔内壁材料紧密接触，并搅拌摩擦，界面区域金属出现塑性变形现象，在伸缩轴肩(2)的下端面与工件表面搅拌摩擦产热和搅拌针(3‑1)与锥形缺陷修复预置孔侧壁搅拌摩擦产热的作用下，并在扭矩剪切力的作用下，塑性变形后的搅拌针(3‑1)的锥体部分完全填充于锥形缺陷修复预置孔内，最后使焊具沿焊接方向移动1mm～5mm，实现对搅拌摩擦焊焊缝缺陷和匙孔的补焊，焊具提起，弹簧(4)处于松弛状态，搅拌针柄遗留于焊具夹持体(1)的夹持孔(1‑2‑2)中。