一种改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法技术

本发明专利技术公开了一种改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法，具体包括如下步骤：一，将铝板和镁板分别铣削出相匹配的对接面，并用砂纸将铝板和镁板的表面打磨，去除氧化膜后用丙酮清理油污杂质；二，将铝板和镁板按照对接面相对位置固定于夹具上，在对接面的上方固定设置铺垫层；三，搅拌头的搅拌针与铺垫层接触并进行搅拌摩擦焊。本发明专利技术的通过改变轴肩下方摩擦界面抑制铝与镁在高温下形成低熔点共晶，同时将轴肩下方高温的塑性纯铝或铝合金在搅拌针螺纹作用下传递到厚板底部，能减小厚板方向上温度差异，明显改善厚板铝/镁异种搅拌摩擦焊成形效果。

【技术实现步骤摘要】
一种改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法
本专利技术涉及搅拌摩擦焊的
，特别是涉及一种改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法。
技术介绍
在全球能源危机加剧的大环境下，在航空航天、汽车工业领域对材料轻量化的需求也日益增大。铝合金和镁合金是目前最轻的两种金属结构材料，其中镁合金的密度仅为1.74-1.90g/cm3，还具有抗震性高、易回收等优点。铝合金和镁合金之间的连接在发挥这两种金属性能优势的同时，还能实现轻量化的需求，已经成为当前的一个研究热点。采用传统熔焊方法连接厚板铝合金与镁合金时易产生气孔、夹杂、热裂纹以及大量的金属间化合物等缺陷。搅拌摩擦焊作为一种固态连接方法，其利用了高速旋转的搅拌针与工件摩擦产生的热量使工件达到塑性状态，在搅拌针的挤压作用下，塑性金属逐渐填充空腔，最终形成一条无缺陷的焊缝。因此搅拌摩擦焊对于铝/镁合金的连接具有明显的优势。然而，针对厚板铝/镁搅拌摩擦时容易出现焊缝上部温度高极易形成低熔点共晶，但焊缝底部温度较低不足以达到可靠的冶金结合问题[Xuetal.FormationInvestig本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法，其特征在于：具体包括如下步骤：/n步骤一，将铝板和镁板分别铣削出相匹配的对接面，并用砂纸将所述铝板和所述镁板的表面打磨，去除氧化膜后用丙酮清理油污杂质；/n步骤二，将所述铝板和所述镁板按照对接面相对位置固定于夹具上，在所述对接面的上方固定设置铺垫层；/n步骤三，搅拌头的搅拌针与所述铺垫层接触并进行搅拌摩擦焊。/n

【技术特征摘要】
1.一种改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤一，将铝板和镁板分别铣削出相匹配的对接面，并用砂纸将所述铝板和所述镁板的表面打磨，去除氧化膜后用丙酮清理油污杂质；
步骤二，将所述铝板和所述镁板按照对接面相对位置固定于夹具上，在所述对接面的上方固定设置铺垫层；
步骤三，搅拌头的搅拌针与所述铺垫层接触并进行搅拌摩擦焊。


2.根据权利要求1所述的改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述铝板替换为铝合金板，所述镁板替换为镁合金板。


3.根据权利要求1所述的改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述铝板和所述镁板的厚度为10-30mm。


4.根据权利要求1所述的改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述铺垫层的材质为纯铝或铝合金，所述铺垫层为板材或颗粒物。


5.根据权利要求1所述的改变摩擦界面的厚板铝镁异种材料搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述铺垫层铺设或者冷喷于所述对接面的上方，铺设的所述铺垫层的厚度为3-4mm，冷喷的所述铺垫层设置于所述对接面上的凹槽内且厚度为0.3-0.5mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：柯黎明，徐洋，刘强，段亚雄，黄侃，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西;36