一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108971741A(43)申请公布日2018.12.11(21)申请号201811008694.8(22)申请日2018.08.29(71)申请人哈尔滨工业大学（威海）地址264209山东省威海市文化西路2号(72)发明人周利张仁晓杨海峰郭孜颂刘会杰宋晓国冯吉才赵慧慧(74)专利代理机构哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙)23209代理人李晓敏(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法(57)摘要一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，属于焊接技术领域。本发明解决了T形接头角焊缝静止轴肩搅拌摩擦焊焊缝力学性能较低的问题。具体步骤为：对待焊工件进行装夹；焊丝自送丝机构引出，穿过高频感应线圈，并定位于定位导轮和搅拌头正下方；启动高频感应加热设备，启动送丝机构，送丝方向与焊接方向相反；启动静止轴肩搅拌摩擦焊接装置，于预计焊接路线的起始位置扎入搅拌针进行焊接；扎入完成后，工作台沿既定轨迹运行，实现连续焊接；既定轨迹运行完毕后，搅拌针于焊接结束位置脱离角焊缝；焊接结束关闭设备。本发明用于T形构件焊接，提高T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊焊缝的力学性能。CN108971741ACN108971741A权利要求书1/1页1.一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，对待焊工件进行装夹；步骤二，焊丝自送丝机构引出，穿过高频感应线圈，并定位于定位导轮和搅拌头正下方；启动高频感应加热设备，启动送丝机构，送丝方向与焊接方向相反；步骤三，启动静止轴肩搅拌摩擦焊接装置，于预计焊接路线的起始位置扎入搅拌针进行焊接；步骤四，扎入完成后，工作台沿既定轨迹运行，实现连续焊接；步骤五，既定轨迹运行完毕后，搅拌针于焊接结束位置脱离角焊缝；步骤六，焊接结束搅拌针脱离焊缝后，关闭焊丝预热机构、关闭焊丝送丝机构、关闭静止轴肩搅拌摩擦焊接装置。2.根据权利要求1所述的一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，其特征在于：T形接头底板和筋板均选用铝合金，板厚2～10mm。3.根据权利要求2所述的一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，其特征在于：搅拌头转速为300rpm～4500rpm。4.根据权利要求3所述的一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，其特征在于：工作台进给速度为10mm/min～200mm/min。5.根据权利要求4所述的一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，其特征在于：送丝机构送丝速度为1m/min～15m/min。6.根据权利要求5所述的一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，其特征在于：焊丝预热温度为20℃～500℃。7.根据权利要求6所述的一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，其特征在于：感应线圈回路电流500～800A。2CN108971741A说明书1/3页一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法技术领域[0001]本发明涉及一种焊接T形接头的方法，具体涉及一种T形接头角焊缝静止轴肩搅拌焊方法，属于焊接技术领域。背景技术[0002]搅拌摩擦焊(FrictionStirWelding简称FSW)是英国焊接研究所(TWI)于1991年10月提出的发明专利，FSW技术在铝合金结构制造领域取得的巨大成功，使得人们期望其应用于各种焊接接头形式及金属材料的连接。但目前大多数FSW技术的工业应用主要局限于简单对接接头形式，在应用于飞行器机身、船舶甲板、汽车和列车车身等结构制造中大量使用的T形接头、角焊缝及箱形结构时，受搅拌工具轴肩的限制，FSW技术很难应用于这些结构制造。为克服传统FSW技术的局限性，英国焊接研究所在传统FSW基础上将轴肩与搅拌针分离，开发出静止轴肩搅拌摩擦焊(StationaryShoulderFrictionStirWelding,SSFSW)技术。[0003]静止轴肩搅拌摩擦焊(StationaryShoulderFrictionStirWelding,SSFSW)技术，其特点是能有效实现低热传导材料如钛合金等的焊接，同时可以实现无填充材料及有填充材料的各种不同板厚角焊缝的连接。无填充材料T形接头底板与筋板过渡处为直角，不利于实际结构的承载，而在无填充材料T形接头的基础上可以实现有填充材料T形接头的焊接。有填充材料T形接头中，通过材料的填充，在底板与筋板过渡处形成表面光滑的过渡圆角，显著降低应力集中程度；然而，由于有常规温度填充材料T形接头的制造中采用了较大的压入量，在一定程度上削弱了焊缝有效承载面积，且热影响区受到剧烈的焊接热循环影响，析出相的长大降低了其强度。因此底板和筋板的抗拉强度明显低于无填充材料的T形接头，更是低于常规静轴肩搅拌焊对接接头的