一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法，包括如下步骤：S1、设计焊件1及焊件2的焊前接头结构、焊接工装结构并进行加工，而后将焊接工装分别装配于焊件1和焊件2，焊件1为铝钢异种金属管接头的钢端、焊件2为铝钢异种金属管接头的铝端，再将装配后的焊件1和焊件2分别安装于惯性摩擦焊接设备的旋转端和固定端；S2、按照惯性摩擦焊接设备运行程序及设定的焊接工艺参数进行焊接，焊接工艺参数为：转动惯量50

【技术实现步骤摘要】
一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法


[0001]本专利技术属于焊接
，涉及一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法。

技术介绍

[0002]铝钢异种金属管连接结构，既具有铝合金比重小、导电性能佳、耐蚀性能好的优点，同时兼具钢的高强度特点，具有很高的实用价值，应用越来越广泛；尤其是在航空航天、空气分离等行业的管路连接系统中，由于产品结构需要，必须使用铝钢异种金属管接头；且随着航空航天等领域高端装备大型化的发展，Φ150mm及以上的大直径厚壁铝钢管接头的焊接连接需求逐渐增多。
[0003]惯性摩擦焊接是铝钢异种金属的有效连接工艺，但铝钢两种材料的物理化学性质差异较大使得接头易形成硬脆的金属间化合物而导致性能低、易开裂，且无论是在液态还是固态条件下，Fe
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Al两种元素皆不发生互溶，即铝钢要形成焊接连接还必须通过接头界面形成的金属间化合物来实现，也使得铝钢焊接易产生孔洞、未焊合等缺陷，因此，既要通过金属间化合物实现铝钢焊接连接、又要解决金属间化合物对接头质量及性能的影响，这是铝钢异种金属实现优质高性能焊接的最大难点。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、设计焊件1及焊件2的焊前接头结构、焊接工装结构并进行加工，而后将焊接工装分别装配于焊件1和焊件2，焊件1为铝钢异种金属管接头的钢端、焊件2为铝钢异种金属管接头的铝端，再将装配后的焊件1和焊件2分别安装于惯性摩擦焊接设备的旋转端和固定端；S2、按照惯性摩擦焊接设备运行程序及设定的焊接工艺参数进行焊接，焊接工艺参数为：转动惯量50
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500Kg.m2、飞轮转速800
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1200r/min、焊接顶锻力80
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200bar、顶锻保压时间10
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30s。2.根据权利要求1所述的一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法，其特征在于：所述步骤S1中，焊件1的焊接部位外壁开有焊接坡口且内壁设计为台阶结构，焊件2的焊接部位外壁设计为台阶结构且内壁开有焊接坡口。3.根据权利要求2所述的一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法，其特征在于：所述焊件1外壁焊接坡口角度为α、焊接坡口小径为D3，内壁台阶直径为D4、台阶高度为H1；焊件2内壁焊接坡口角度为α、焊接坡口大径与焊件1外径D1一致、小径D6与焊件1焊接坡口小径D3一致，外壁台阶直径D7、台阶高度H2。4.根据权利要求3所述的一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法，其特征在于：80
°
≤α≤100
°
，30mm≤D1
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D3≤40mm，10mm≤D3
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D4≤15mm，10mm≤H1≤30mm，5mm≤D5
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D7≤10mm，50mm≤H2≤70mm。5.根据权利要求1所述的一种铝钢异种金属管接头惯性摩擦焊接方法，其特征在于：所述步骤S1中，焊接工装包括内撑工装与外箍工装，内撑工装装配焊件1，包括楔形件1、楔形件2和连接螺栓，楔形件1由不少于4个楔形等分块组成，等分块为L型结构，等分块有设有通孔；楔形件2为整体T形锥台结构；将等分块依次放置于焊件1内壁台阶组成楔形件1，再将楔形件2压入楔形件1的内孔，使得楔形件1的等分块向外扩张将焊件1的焊接部位产生弹性变形，通过控制楔形件...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑森木，文远华，沈勇，吴江巍，王刚，
申请(专利权)人：四川航天长征装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：