一种利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法.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CN110170738A(43)申请公布日2019.08.27(21)申请号201910486417.6(22)申请日2019.06.05(71)申请人北京石油化工学院地址102600北京市大兴区黄村清源北路19号(72)发明人方远方张华刘力源刘德博窦程亮赵常宇杨振宇(74)专利代理机构北京凯特来知识产权代理有限公司11260代理人郑立明赵镇勇(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)B33Y10/00(2015.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法(57)摘要本发明公开了一种利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法，将上下两张板材搭接进行搅拌摩擦点焊，加大焊接的下扎深度并调节焊接参数故意使焊点产生未焊合连接缺陷，焊后将上板材剥离使得焊点整个留在下板材，以此实现下板材的增材制造。适用于全部可用回填式搅拌摩擦点焊进行焊接的材料；增材高度取决上板材厚度与点焊的可焊接深度，如需加大增材高度可在焊点表面进行二次乃至多次点焊焊接直到预期高度；增材大小可通过改变回填式搅拌摩擦点焊的搅拌工具(搅拌头)尺寸进行调节。该发明将原本点焊的缺陷转化成增材，变废为宝，对适用于搅拌摩擦点焊的轻质合金增材制造具有重要意义。CN110170738ACN110170738A权利要求书1/1页1.一种利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法，其特征在于，包括步骤：A、对基体板材与填料板材进行打磨，之后在基体板材表面标注清楚需要增材的位置；B、将基体板材与填料板材紧密贴合，填料板材在上基体板材在下装卡在回填式搅拌摩擦点焊设备上，利用设备自身卡具进行定位装卡确保焊点位置与需要增材的位置一致；C、调整焊接工艺参数，增大下扎深度与下扎速率，故意使焊点与上板材出现未焊合连接缺陷；D、焊后将上填料板材剥离，将焊点整个留在下基体板材。2.根据权利要求1所述的利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法，其特征在于，所述步骤C中，具体的参数设置应根据不同的材料组合而定。3.根据权利要求2所述的利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法，其特征在于，如需增加增材高度，则更换直径较小的搅拌摩擦点焊工具在已有焊点位置重复以上工序。2CN110170738A说明书1/3页一种利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法技术领域[0001]本发明涉及一种搅拌摩擦点焊、增材制造技术，尤其涉及一种利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法。背景技术[0002]搅拌摩擦点焊(FSSW)是搅拌摩擦焊的一项衍生技术，其工作原理与搅拌摩擦焊基本相同，不同之处是由于是点焊因此没有搅拌工具的连续进给过程。常规的搅拌摩擦点焊由于搅拌头插入阶段部分被焊材料强行挤出焊接区，在焊接结束搅拌头抽出过程中又没有对焊接区进行材料填充，故焊后残留与搅拌针外形近似的工艺匙孔。[0003]为了克服焊点区域残留工艺孔的不足，1999年德国GKSS(Riftec)公司推出了回填式搅拌摩擦点焊方案和装置，技术特点是采用平端面的分体式搅拌头(搅拌针为圆柱型)外加一个主要用于防止焊接区材料外溢的压紧套。压紧套、轴肩、搅拌针这三者共同构成了回填式搅拌摩擦点焊的焊接工具。[0004]近年来，增材制造成为国际上一项热门的科研方向，很多科研机构尝试运用各种方式在材料表面增加外来填料实现基体的增材，包括运用搅拌摩擦焊的方式在一些铝合金材料材料表面实现增材，但该技术目前尚在起步阶段，而通过回填式搅拌摩擦点焊实现增材的想法目前还没有相关的公开资料。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法。[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的：[0007]本发明的利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法，包括步骤：[0008]A、对基体板材与填料板材进行打磨，之后在基体板材表面标注清楚需要增材的位置；[0009]B、将基体板材与填料板材紧密贴合，填料板材在上基体板材在下装卡在回填式搅拌摩擦点焊设备上，利用设备自身卡具进行定位装卡确保焊点位置与需要增材的位置一致；[0010]C、调整焊接工艺参数，增大下扎深度与下扎速率，故意使焊点与上板材出现未焊合连接缺陷；[0011]D、焊后将上填料板材剥离，将焊点整个留在下基体板材。[0012]由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法，由于，实现了。附图说明[0013]图1为本发明实施例提供的利用回填式搅拌摩擦点焊实现增材制造的方法示意图。3CN110170738A说明书2/3页[0014]图中：[0015]1、下基体板材，2、回填式搅拌摩擦点焊机头，3、上填料板材。具体实施方式[0