一种改善搅拌摩擦焊搭接接头钩状缺陷的焊接装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种改善搅拌摩擦焊接搭接接头钩状缺陷的焊接装置及方法。装置包括搅拌头和与所述搅拌头连接的电机，所述搅拌头由轴肩和与所述轴肩同轴一体设置的底部两级搅拌针组成，所述两级搅拌针的一级搅拌针和二级搅拌针为圆锥或者圆柱体结构，所述一级搅拌针位于所述二级搅拌针上方，且所述一级搅拌针下底面直径大于所述二级搅拌针上底面直径。方法包括：测量待焊工件和搅拌头的几何参数；固定被焊工件；确定施焊位置；确定下压深度；搅拌摩擦焊接。采用本发明专利技术，可获得具有“HOOK”呈水平甚至略微向下弯曲特征的搭接接头，并可显著增加接头的有效承载厚度。此外，本发明专利技术操作简单，易于实现，适用于各种厚度的搭接结构的搅拌摩擦焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种改善搅拌摩擦焊搭接接头钩状缺陷的焊接装置及方法
本专利技术涉及搅拌摩擦焊接领域，特别涉及一种改善搅拌摩擦焊搭接接头钩状缺陷的焊接装置及方法。
技术介绍
搅拌摩擦焊接(FrictionStirWelding，简称FSW)技术作为一种固相连接技术，可以避免熔化焊中出现的气孔、夹渣等冶金缺陷。但是当搅拌摩擦焊接技术应用于搭接结构的焊接时，上下板的原始界面在搅拌头的作用下会发生迁移，其中搅拌针作用范围内的原始界面将会被破坏，而搅拌针边缘处的部分界面会在垂直方向上发生弯曲，形成搅拌摩擦焊接搭接接头中特有的向上弯曲的钩状缺陷又称“HOOK”缺陷，这将造成板材“有效厚度”的降低、从而导致接头承载能力明显降低(航空制造技术Vol.10(2017)p91-98；JMaterProcessTechnol,Vol.238(2016)p244-254)。研究表明，通过焊接工艺的变化，能够改变接头中“HOOK”的尺寸以及形状(JMaterProcessTechnol,Vol210(2010)p206)，但是工艺参数对“HOOK”变化的影响，还与母材种类，板厚等因素密切相关，因此几者之间关系复杂，所以通过工本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善搅拌摩擦焊接搭接接头钩状缺陷的焊接装置，其特征在于，包括搅拌头和与所述搅拌头连接的电机，所述搅拌头由轴肩和与所述轴肩同轴一体设置的底部两级搅拌针组成，所述两级搅拌针的一级搅拌针和二级搅拌针为圆锥或者圆柱体结构，所述一级搅拌针位于所述二级搅拌针上方，且所述一级搅拌针下底面直径大于所述二级搅拌针上底面直径。

【技术特征摘要】
1.一种改善搅拌摩擦焊接搭接接头钩状缺陷的焊接装置，其特征在于，包括搅拌头和与所述搅拌头连接的电机，所述搅拌头由轴肩和与所述轴肩同轴一体设置的底部两级搅拌针组成，所述两级搅拌针的一级搅拌针和二级搅拌针为圆锥或者圆柱体结构，所述一级搅拌针位于所述二级搅拌针上方，且所述一级搅拌针下底面直径大于所述二级搅拌针上底面直径。2.根据权利要求1所述的一种改善搅拌摩擦焊接搭接接头钩状缺陷的焊接装置，其特征在于，所述一级搅拌针下底面是凹面、平面或者凸面。3.一种改善搅拌摩擦焊接搭接接头钩状缺陷的焊接方法，是采用权利要求1所述焊接装置，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、测量待焊工件和搅拌头的几何参数，这些几何参数包括：待焊工件一的板材厚度H1；待焊工件二的板材厚度H2；轴肩直径D1；一级搅拌针上底面直径D2及下底面直径D3；二级搅拌针上底面直径D4及下底面直径D5；待焊工件一底面和待焊工件二顶面...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣正，崔盛林，侯艳喜，李慧，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21