【技术实现步骤摘要】
一种消除镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的方法
本专利技术涉及搅拌摩擦焊接领域，具体涉及镁锂合金搅拌摩擦焊接
，特别涉及一种消除镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的方法。
技术介绍
镁锂合金是目前可以工程化应用的最轻的金属结构材料，且具有良好的导热、导电、延展性，被广泛应用于航空航天、国防军工等领域，而焊接技术作为一种重要的加工成形工艺，将在镁锂合金的工程化应用过程中，发挥不可替代的关键作用。搅拌摩擦焊接(FrictionStirWelding，简称FSW)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，已被广泛应用于AZ系列、ZK系列等镁合金的焊接领域，并取得了理想的焊接效果。然而采用FSW技术进行镁锂合金的焊接时，由于该系列镁合金中含有高活性的锂元素，导致镁锂合金于常规镁合金(AZ系列、ZK系列等)相比，其密度更小、熔点更低、热导率更低且粘度系数更大，因此，镁锂合金FSW的难度要明显高于常规镁合金，其焊接的工艺窗口非常窄小。在FSW过程中，搅拌工具在旋转、下压(轴肩下压量一般为0.1～0.3mm)以及保压一定时间(通常在5～20s左右...
【技术保护点】
1.一种消除镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的方法，包括搅拌头定位、搅拌头旋转下压、保压、焊接过程，其特征在于，该方法在保压和焊接过程中，增加热力平衡维持过程，具体为：根据参考件镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的距离，确定镁锂合金搅拌摩擦焊起始阶段焊缝表层金属能够稳定脱离轴肩边缘的最短时间，从而确定热力平衡维持时间。
【技术特征摘要】
1.一种消除镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的方法，包括搅拌头定位、搅拌头旋转下压、保压、焊接过程，其特征在于，该方法在保压和焊接过程中，增加热力平衡维持过程，具体为：根据参考件镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的距离，确定镁锂合金搅拌摩擦焊起始阶段焊缝表层金属能够稳定脱离轴肩边缘的最短时间，从而确定热力平衡维持时间。2.如权利要求1所述的消除镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：搅拌摩擦焊接前准备确定待焊接的镁锂合金工件和搅拌头的几何参数，将待焊接的镁锂合金工件和搅拌头固定在搅拌摩擦焊机的相应位置，将搅拌头移动至待焊接的镁锂合金工件上方，确定施焊位置，完成搅拌头的定位；步骤二：增加热力平衡的搅拌摩擦焊接(1)将搅拌头以转速ω1、轴肩下压量h压入待焊接的镁锂合金工件，进行FSW第一阶段；(2)保持搅拌头转速ω1下，保压5～20s，进行FSW第二阶段；(3)将搅拌头转速调整到焊接转速ω2并维持时间T，进行热力平衡阶段；其中，热力平衡的维持时间T的计算公式为：T≥TMin+TL；其中，T为热力平衡的维持时间，单位为s；TMin为FSW起始阶段焊缝表层金属能够稳定脱离轴肩边缘的最短时间，单位为s；TL为热力平衡的补偿时间，TL≥2s；(4)将搅拌头以焊接转速ω2、搅拌头行进速度ν正式施焊，搅拌头沿待焊镁锂合金工件的中心行进，直至镁锂合金工件焊接完成；其中，焊接转速ω2≥1200r/min，焊接转速ω2：行进速度ν≥200mm/min，且1≤ω2/ν数值≤6。3.如权利要求2所述的消除镁锂合金搅拌摩擦焊焊缝表面起皮缺陷的方法，其特征在于，所述的步骤二(1)中，转速ω1和轴肩下压量h根据待焊接的镁锂合金工件中镁锂合金成分确定。4.如权利要求2所述的消除镁锂合金...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐荣正，李慧，侯艳喜，国旭明，
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
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