[发明专利]线性摩擦-电流复合热源焊接方法

摘要

本发明公开了一种线性摩擦-电流复合热源焊接方法，用于解决现有线性摩擦焊接方法焊接大面积工件时接头质量差的技术问题。技术方案是在线性摩擦焊接的同时，在摩擦副中通入电流，利用电阻热来加热焊接界面。当焊接界面材料达到粘塑性状态并产生变形，即稳定摩擦阶段时，由电源控制装置切断电流，控制工件迅速对中并对工件施加较大的焊接顶锻力，完成工件的焊接。复合热源的加热方式可以实现高热强度、大面积工件的焊接，减轻了机床的负荷，使机床的振动输出平稳，可控性好，能够在焊接过程中形成良好的封闭焊接界面，提高了线性摩擦焊接大面积工件时接头质量。

主权项

一种线性摩擦‑电流复合热源焊接方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、将振动端工件(3)放入振动夹具(9)中，在振动夹具(9)中间及振动端工件(3)左端设置绝缘材料(7)，通过绝缘材料(7)隔断振动端工件(3)与床身(12)的电流传导；对振动夹具(9)施加夹紧压力，将振动端工件(3)夹紧；将移动端工件(4)放入移动夹具(5)中，在移动夹具(5)中间及与移动端工件(4)相连接的固定顶杆(6)右端设置绝缘材料(7)，通过绝缘材料(7)隔断移动端工件(4)与床身(12)的电流传导；对移动夹具(5)施加夹紧压力，将移动端工件(4)夹紧；步骤二、将电源线(11)的两个电极分别与所述振动夹具(9)和固定顶杆(6)连接，在所述振动夹具(9)、振动端工件(3)、移动端工件(4)、固定顶杆(6)和电源线(11)之间形成导电回路；步骤三、焊接时，所述振动端工件(3)及振动夹具(9)随着振动台(2)在振动端液压系统(1)的驱动开始以振动频率30～60Hz、振幅1～3mm往复运动；所述移动端工件(4)及移动夹具(5)随着滑台(13)在移动端液压系统(8)的驱动下逐步向振动端工件(3)靠拢；在振动端工件(3)与移动端工件(4)的初始摩擦阶段，即振动端工件(3)与移动端工件(4)接触瞬间，通过电源控制装置(10)及电源线(11)分别向所述振动夹具(9)和固定顶杆(6)中通入300～1000A焊接电流，使振动端工件(3)与移动端工件(4)通电，在摩擦界面处产生电阻热；步骤四、当焊接界面材料达到粘塑性状态并产生变形，即稳定摩擦阶段时，其中，从初始摩擦阶段到稳定摩擦阶段的总摩擦时间为3～10s、摩擦力为50～150MPa；由所述电源控制装置(10)切断电流，控制所述振动端工件(3)与移动端工件(4)迅速对中并对振动端工件(3)与移动端工件(4)施加100～350MPa的焊接顶锻力，顶锻时间为5～8s，完成振动端工件(3)与移动端工件(4)的焊接。