一种轻合金与钢的摩擦塞-铆复合点焊方法技术

本发明专利技术涉及异种金属的加工方法，属于材料连接制造相关领域，具体涉及轻合金与钢摩擦塞‑铆复合点焊方法。本发明专利技术集摩擦焊、塞焊和铆接三种技术特征为一体，能够实现轻质合金与钢的高质量点焊。针对轻合金与钢的搭接或者叠接接头，采用专门的驱动机构使专用的钢质铆钉高速旋转并持续给进，当铆钉与轻合金接触时高速摩擦使之处于热塑性状态，致使铆钉塞入轻合金中，当铆钉与钢接触时铆钉端面将与钢发生高速摩擦形成摩擦焊，最终实现轻合金与钢的点焊。在焊接过程中通入辅助电流既可以强化轻合金与铆钉周向界面的冶金反应，改善轻合金金属的热塑性流动，又可以改善铆钉与钢母材的摩擦焊合状态，降低铆钉机械能量输入。

A friction plug riveting composite spot welding method of light alloy and steel

【技术实现步骤摘要】
一种轻合金与钢的摩擦塞-铆复合点焊方法
：本专利技术涉及异种金属的加工方法，属于材料连接制造相关领域，具体涉及轻合金与钢摩擦塞-铆复合点焊方法。
技术介绍
：随着现代制造业向轻量化、多功能化与结构功能一体化方向发展，多种材料混用已经成为航空、航天和汽车等工业结构设计的主要思路之一。在很多结构件为同时满足结构性能与轻量化的需求，经常将轻合金(包括铝合金、镁合金和铝锂合金等等)部分地代替钢，制造轻合金/钢的复合结构。轻合金与钢的焊接是制造这种复合结构的关键技术之一。然而，由于轻合金与钢之间由于热物理化学性能存在着巨大差异，具有冶金不相溶性，将其混用会增加焊接难度。电阻点焊汽车、航空与航天制造重要的焊接技术之一，已经获得了广泛的应用。但是，电阻点焊本质上是一种熔化焊接方法，难以避免轻合金与钢焊接的冶金问题。因此，如何采用合适的焊接方法解决轻合金与钢的焊接的冶金问题，已经成为轻合金/钢复合结构制造的关键问题。本专利技术提出一种轻合金与钢摩擦塞-铆复合点焊方法能够避免传统电阻点焊焊接轻合金与钢的冶金问题，能够实现二者的高质量点焊接。<br>专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轻质合金与钢的摩擦塞-铆复合点焊方法，其特征在于：/nA.钢质铆钉装卡夹头上，在夹头的带动下做高速旋转运动并持续下压；当钢质铆钉与上部轻合金接触时，上部轻合金在高速旋转铆钉的摩擦作用下快速达到热塑性状态，致使铆钉持续塞入轻合金中；当铆钉与下部的钢接触时，高速旋转的铆钉的断面与下部钢的持续摩擦形成摩擦焊接；此外，铆钉与钢实现了完全焊合同时与轻合金也能形成一定程度的冶金结合；/nB.在焊接过程中同步向铆钉中通入辅助电流：(1)在铆钉塞入轻合金过程中，铆钉通过辅助电流I

【技术特征摘要】
1.一种轻质合金与钢的摩擦塞-铆复合点焊方法，其特征在于：
A.钢质铆钉装卡夹头上，在夹头的带动下做高速旋转运动并持续下压；当钢质铆钉与上部轻合金接触时，上部轻合金在高速旋转铆钉的摩擦作用下快速达到热塑性状态，致使铆钉持续塞入轻合金中；当铆钉与下部的钢接触时，高速旋转的铆钉的断面与下部钢的持续摩擦形成摩擦焊接；此外，铆钉与钢实现了完全焊合同时与轻合金也能形成一定程度的冶金结合；
B.在焊接过程中同步向铆钉中通入辅助电流：(1)在铆钉塞入轻合金过程中，铆钉通过辅助电流I1(0-50A)；(2)当铆钉穿透轻合金板与钢接触后，铆钉与钢发生摩擦焊接过程中，铆钉通过辅助电流I2(0-100A)；(3)当铆钉与钢之间完成摩擦焊合后，铆钉继续通过辅助电流I3(0-80A)；(4)辅助电流停止，铆钉夹头与工件分离。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈树海，李建宇，黄继华，杨健，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11