[发明专利]一种异种材料错配处理双道搅拌摩擦焊方法

摘要

本发明公开了一种异种材料错配处理双道搅拌摩擦焊方法，以解决铝/钢、铝/铜、镁/铜等异种金属对接搅拌摩擦焊过程中易出现的搅拌头磨损、材料粘头导致焊缝成形差、焊缝内部金属间化合物以及焊缝内部缺陷的问题。方法：一、预加工待焊的两个母材，将焊接区域的厚度进行差异化处理，形成错配型接头；二、先利用超声清洗预处理待焊母材，再用丙酮擦拭母材表面；三、装夹定位两个待焊母材；四、将大尺寸轴肩的搅拌头向低熔点母材侧偏移，少量扎入高熔点母材，并进行一次焊接；五、更换小尺寸搅拌头，并将其进一步向低熔点母材侧偏移，进行二次修复焊接，从而形成异种材料之间的优质连接。本发明用于铝/钢、铝/铜、镁/铜等异种金属对接搅拌摩擦焊。

主权项

一种异种材料错配处理双道搅拌摩擦焊接方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、焊前预加工：在焊接之前通过机械铣削的方法，将所需焊接的第一母材(3)和第二母材(4)进行焊前加工，第一母材(3)靠近对接处的上端面铣出台阶(3‑2)，台阶(3‑2)的深度d为0.3mm～0.5mm，台阶(3‑2)的宽度a为4mm～14mm，同时对接面加工成与竖直方向呈右夹角β1的右斜面(3‑1)，第二母材(4)的对接面加工成与竖直方向呈左夹角β2的左斜面(4‑1)；步骤二、清洗母材：铣削加工后，先使用超声清洗第一母材(3)和第二母材(4)，去除铣削碎屑，再采用丙酮擦拭第一母材(3)和第二母材(4)表面，去除油污及杂物；步骤三、装夹定位：装夹时将第一母材(3)置于前进侧，第二母材(4)置于后退侧，右斜面(3‑1)与左斜面(4‑1)保持紧密接触；步骤四、利用大尺寸轴肩的第一搅拌头(1)进行一次焊接：第一搅拌头(1)向低熔点的第二母材(4)一侧偏移，保证第一搅拌针(1‑2)在第一母材(3)中的第一扎入量t1为0.1mm～0.3mm，第一轴肩(1‑1)的第一压入量c1为0.1mm～0.2mm，之后第一搅拌头(1)沿焊接方向行进，对第一母材(3)与第二母材(4)进行一次搅拌摩擦焊接；步骤五、更换小尺寸搅拌头，利用小尺寸轴肩的第二搅拌头(2)进行二次修复次焊接：第二搅拌头(2)向低熔点的第二母材(4)一侧偏移，保证第二搅拌针(2‑2)在第一母材(3)中的第二扎入量t2为‑1mm～0mm，第二轴肩(2‑1)的第二压入量c2为0.2mm～0.3mm，之后第二搅拌头(2)沿焊接方向行进，对第一母材(3)与第二母材(4)进行二次搅拌摩擦焊接，至此，完成异种材料错配处理双道搅拌摩擦焊接。