一种钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法技术

本发明专利技术是关于一种钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其中，所述方法包括如下步骤：采用设定的搅拌摩擦焊接工具对钛合金板材进行搅拌摩擦焊接处理，得到搅拌摩擦焊接后的钛合金板件；其中，设定的搅拌摩擦焊接工具包括轴肩和搅拌针；轴肩包括连接面；搅拌针的根部与轴肩的连接面连接，搅拌针的尖部呈球冠状结构；球冠状结构的半径R为2.5‑7mm；本发明专利技术专门针对钛合金由于低热导率、较差的流变性导致其在搅拌摩擦焊过程中接头底部极易出现缺陷的现状，提出相应的焊接方法，该方法可扩宽钛合金中厚板的搅拌摩擦焊接窗口，消除钛合金中厚板接头内的底部缺陷，改善接头内部组织均匀性，获得无缺陷的高质量钛合金中厚板搅拌摩擦焊接头。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种材料焊接与加工，特别是涉及一种钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法。

技术介绍

1、钛合金由于具有比强度高、耐蚀性好等优点，在航空航天、轨道交通以及海洋船舶等方面均有广泛的应用。其中，钛合金中厚板(3-20mm)主要使用在飞机、火箭的壁板、油箱、深海潜水装备的耐压壳体及列车的座椅、受力件等重要位置上。在合金工程应用的总工装量中，焊接工作的占比率很高。因此，如何能高效率的获得高质量的钛合金中厚板接头是影响其发展和应用的关键步骤。

2、熔化焊技术获得的钛合金接头，在焊接过程中会产生不可避免的裂纹、气孔等缺陷。并且，焊接时热输入高，获得的接头通常拥有粗大的晶粒或硬而脆的针状相组织，接头的残余应力也高。

3、搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，在焊接过程中的温度始终低于材料的熔点，因此可以有效的避免气孔和裂纹等缺陷的产生；同时，焊接过程中的大塑性变形可以获得细晶接头组织，这种方式获得的接头性能优异，残余应力也比较小，非常适合高强度、高熔点金属(如钛合金)的高质量焊接。并且，这种方法操作简单，是一种可进行长距离与大面积自动化生产的高效率焊本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述钛合金板材的厚度大于等于3mm；其中，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述轴肩为圆柱状轴肩；和/或

3.根据权利要求1或2所述的钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述搅拌针的根部直径和所述轴肩的直径的比例为0.5-0.8；所述搅拌针的尖部直径与所述轴肩的直径的比例为0.25-0.4。

4.根据权利要求1-3任一项所述的钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述轴肩的直径为11-30mm；和/或

5.根据权利要求1-4任...

【技术特征摘要】

1.一种钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述钛合金板材的厚度大于等于3mm；其中，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述轴肩为圆柱状轴肩；和/或

3.根据权利要求1或2所述的钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述搅拌针的根部直径和所述轴肩的直径的比例为0.5-0.8；所述搅拌针的尖部直径与所述轴肩的直径的比例为0.25-0.4。

4.根据权利要求1-3任一项所述的钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述轴肩的直径为11-30mm；和/或

5.根据权利要求1-4任一项所述的钛合金板材的搅拌摩擦焊接方法，其特征在于，所述搅拌摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴利辉，从珊，王志伟，薛鹏，倪丁瑞，肖伯律，马宗义，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：