一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法技术

本发明专利技术提供了一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法，其解决了传统搅拌摩擦隧道成形过程中，隧道体积小、成形不稳定、成形位置贴近板材表面的技术问题，利用双轴肩搅拌摩擦焊隧道加工装置的双螺纹结构使金属板材中心材料分别向外部流动以实现隧道在板材中心部位成形；双轴肩端面的平面与涡状线槽交替结构，在实现双轴肩对金属板材上下表面的压紧作用的同时使得金属材料在金属板材上下表面堆积并实现焊合，从而保证表面成形质量；利用双面加工凹槽解决金属板材内部材料导出，配合辅助加热装置改善材料的流动性，最终在金属板材内部形成体积较大、表面质量优异的连续隧道。本发明专利技术可广泛应用于中厚板搅拌摩擦隧道成形技术领域。泛应用于中厚板搅拌摩擦隧道成形技术领域。泛应用于中厚板搅拌摩擦隧道成形技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法


[0001]本专利技术属于焊接
，更具体地说，是涉及一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法。

技术介绍

[0002]随着科技的进步和材料工业的不断发展，成本更低、效率高、易于制造的热交换装置及冷却系统在汽车和航空航天领域广泛应用。隧道加工工艺可以提供更高的表面积与体积比，故在热交换装置中可以实现更高的传热速率并缩小装置体积实现轻量化要求，所以隧道加工技术有望成为新一代高产热设备冷却系统要求的解决方案之一。目前隧道加工技术有电子束加工(价格昂贵、加工率低)、激光加工(价格昂贵、加工率低)、电火花线切割加工(加工率低)等，且以上加工方法均需在两块基板表面加工出通道后再对两块板材进行焊接，工艺复杂繁琐。
[0003]搅拌摩擦隧道成形技术(Friction stir channeling，简称FSC)是基于搅拌摩擦焊(Friction stir welding，简称FSW)发展衍生出的一种在铝合金材料上制造连续通道的高效加工技术。搅拌摩擦焊接过程中，当参数选择不当时，在焊缝内部容易出现孔洞缺陷，当孔洞缺陷沿着焊缝方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法，其特征是，步骤如下：(1)在金属板材沿隧道加工方向开设双面加工凹槽，机械打磨、化学试剂擦拭金属板材表面，去除金属板材表面杂物；(2)使用工装夹具固定金属板材，将双轴肩搅拌摩擦隧道加工装置装配在搅拌摩擦焊机上，所述双轴肩搅拌摩擦隧道加工装置设有搅拌针、上轴肩和下轴肩，所述上轴肩和下轴肩之间的螺纹段设有双螺纹结构，双轴肩搅拌摩擦隧道加工装置的搅拌针轴线与金属板材表面法线之间具有0
‑4°
的倾角；(3)在金属板材上表面的加工凹槽两侧放置辅助加热装置，启动辅助加热装置对金属板材进行预热；(4)启动搅拌摩擦焊机，驱动双轴肩搅拌摩擦隧道加工装置从金属板材一侧横向压入，使得金属材料达到热塑性状态，所述双轴肩搅拌摩擦加工装置沿着双面加工凹槽旋转运动，双螺纹同向旋转，使得金属板材内部塑性金属材料排出至双面加工凹槽中，金属板材中心部位形成连续隧道；(5)双轴肩搅拌摩擦隧道加工装置继续横向移动至远离金属板材，停止搅拌摩擦焊设备并关闭辅助加热装置，将金属板材放置于空气中冷却至室温。2.根据权利要求1所述的一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，步骤(1)中，所述化学试剂为有机溶剂或清洗剂，所述有机溶剂为无水乙醇或丙酮溶液。3.根据权利要求1所述的一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，步骤(1)中，所述双面加工凹槽的宽度为3
‑
5mm，深度为1.5
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3mm。4.根据权利要求1所述的一种双轴肩搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：周利，高士康，李高辉，孙广达，刘煜纯，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：