一种铝合金超薄板高速微轴肩搅拌摩擦焊方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种铝合金超薄板高速微轴肩搅拌摩擦焊方法和系统，包括以下步骤：步骤S1：对焊件进行压紧固定，并设置焊接的起始位置和结束位置；步骤S2：从焊接的预设起始位置利用搅拌摩擦焊设备驱动微轴肩搅拌工具对焊件从焊接的起始位置进行焊接，使微轴肩搅拌工具在焊接过程中竖直方向上位置变化量小于0.02mm，搅拌摩擦焊设备的电主轴转速不小于10000rpm，搅拌摩擦焊设备的焊接速度不小于1000mm/min，保持焊接直至到预设的焊接结束位置。本发明专利技术避免手动焊接人为调整困难造成的焊穿或沟槽等缺陷，使焊缝美观，一致性好，报废率极低。报废率极低。报废率极低。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金超薄板高速微轴肩搅拌摩擦焊方法和系统


[0001]本专利技术涉及搅拌摩擦焊接
，尤其是指一种铝合金超薄板高速微轴肩搅拌摩擦焊方法和系统。

技术介绍

[0002]搅拌摩擦焊技术是一种新型固相连接方法，因焊接热输入低、变形小、焊缝性能好，且无需填充材料等诸多优点，广泛应用于航空航天、轨道交通、新能源汽车等行业。但目前搅拌摩擦焊主要针对2mm以上及以上板厚的焊接，而对于1mm以下的薄板焊接研究甚少。
[0003]在新能源汽车领域，刀片电池发展迅猛，其外壳为0.5mm厚铝合金板材，目前主要采用激光焊接，但焊后变形大，带来后续生产诸多问题，而搅拌摩擦焊是其最理想的替代方法之一。
[0004]针对板厚1mm以下薄板，英国焊接研究所提出了微搅拌摩擦焊(μFSW)的概念，目前采用微搅拌摩擦焊技术可实现0.5mm以上薄板的可靠连接。
[0005]但对0.5mm以下超薄板鲜有研究，对0.5mm以下超薄板采用英国焊接研究所的微搅拌摩擦焊方法会出现由于过大的轴向力和摩擦力易导致薄板起皱变形、减薄严重等问题。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金超薄板高速微轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：对焊件(4)进行压紧固定，并设置焊接的起始位置和结束位置；步骤S2：从焊接的预设起始位置利用搅拌摩擦焊设备(1)驱动微轴肩搅拌工具(2)对焊件(4)从焊接的起始位置进行焊接，使微轴肩搅拌工具(2)在焊接过程中竖直方向上位置变化量小于0.02mm，搅拌摩擦焊设备(1)的电主轴转速不小于10000rpm，搅拌摩擦焊设备(1)的焊接速度不小于1000mm/min，保持焊接直至到预设的焊接结束位置。2.根据权利要求1所述的铝合金超薄板高速微轴肩搅拌摩擦焊方法，其特征在于：在步骤S2中，所述微轴肩搅拌工具(2)的搅拌针的焊接倾角为0
‑
0.3
°
，搅拌针的压入量为0.02mm
‑
0.05mm，搅拌针的扎入焊件速度为0.3mm/min
‑
0.5mm/min。3.一种铝合金超薄板高速微轴肩搅拌摩擦焊系统，其特征在于：包括紧固调整装置，用于对焊件(4)进行压紧固定，并设置焊接的起始位置和结束位置；调整装置，用于设置焊接的起始位置和结束位置；搅拌摩擦焊设备(1)，所述搅拌摩擦焊设备(1)的电主轴转速不小于10000rpm，搅拌摩擦焊设备(1)的焊接速度不小于1000mm/min；微轴肩搅拌工具(2)，与所述搅拌摩擦焊设备(1)相连，搅拌摩擦焊设备(1)驱动微轴肩搅拌工具(2)对焊件(4)进行焊接，微轴肩搅拌工具(2)焊接过程中竖直方向上位置变化量小于0.02mm。4.根据权利要求3所述的铝合金超薄板高速微轴肩搅拌摩擦焊系统，其特征在于：所述紧固调整装置包括电磁工装(6)，所述电磁工装(6)包括多个可更换垫板(5)、多个导磁条和固定板(3)，相邻两个所述可更换垫板(5)之间设置所述导磁条；所述固定板(3)开设通槽；当焊件(4)放置在可更换垫板(5)上，所述固定板(3)放置在焊件(4)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，李文晓，徐晓霞，范美华，呼家企，胡霞，
申请(专利权)人：航天工程装备苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：