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专利号: 2022107915650
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于,包括如下步骤:S1,将待焊接的两块铝合金板材以对接形式装夹固定于焊接平台上,设定焊接工艺参数进行第一次搅拌摩擦焊,在两块铝合金板材对接位置得到焊缝;

S2,将焊缝表面打磨平整,然后将覆层件置于焊缝上,启动搅拌头前方的预热组件,对覆层件和焊缝进行预热,再设定焊接工艺参数进行第二次搅拌摩擦焊,搅拌针下压到目标深度,沿焊接方向移动,直至移动到焊缝末端为止,实现覆层件与焊缝的连接;

所述覆层件为纯铝、与待焊接的铝合金板材材质相同的铝合金或者包括Mn、Mg、Cu或Cr的铝合金。

2.根据权利要求1所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于:所述预热组件固定于预压轮上,所述预压轮在焊接方向上位于搅拌头前方,通过预压轮对覆层件施加预压力;预热处理温度和预热处理时间根据覆层件和铝合金板材的材质进行合理设定。

3.根据权利要求2所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于:所述预热处理温度为室温~200℃。

4.根据权利要求1或2所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于:所述预压轮的外周面上设有与覆层件相适配的限位槽,所述预热组件为加热棒,该加热棒固定于预压轮的轴心线上。

5.根据权利要求1或2所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于:所述S1中第一次搅拌摩擦焊采用的搅拌头的轴肩直径为8~10mm,搅拌头的轴肩面内凹角为1~3°,搅拌针的长度为1.8~1.9mm,搅拌针的直径为1.8~2mm。

6.根据权利要求1或2所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于,进行第一次搅拌摩擦焊的焊接工艺参数具体为:搅拌头转速为800~1800r/min,焊接速度为30~80mm/min,压入量为1.9~2.0mm;

焊接时搅拌头压入铝合金板材后预热一定时间后再焊接行进,焊接结束时继续压入

0.3~0.5mm后再旋出。

7.根据权利要求1或2所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于,所述S2中第二次搅拌摩擦焊采用的搅拌头的轴肩直径为10~20mm,搅拌头的轴肩面内凹角为1~3°,搅拌针的长度为2~2.8mm,搅拌针的直径为3~5mm。

8.根据权利要求1或2所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于,进行第二次搅拌摩擦焊的焊接工艺参数具体为:搅拌头转速为400~1600r/min,焊接速度为30~60mm/min;压入量为2.1~2.9mm;

焊接时搅拌头压入板件后预热一定时间后再焊接行进,焊接结束时将继续压入0.3~

0.5mm后再旋出。

9.根据权利要求1或2所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于:所述覆层件为3系铝合金、5系铝合金或7系铝合金。

10.根据权利要求9所述的改善铝合金搅拌摩擦焊接头表面腐蚀敏感性的方法,其特征在于:所述3系铝合金包括3105、3A21,所述5系铝合金包括5A06、5052,所述7系铝合金包括

7075、7145。