【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接，具体为一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺。
技术介绍
1、轨道交通作为城市化建设推进的纽带，其稳定性、高效及安全性越来越受到重视。
2、目前，常用的钢轨焊接手段主要包括闪光焊以及线性摩擦焊，其中闪光焊的基本原理是以强电流通过钢轨接头时产生的电阻热为热源，将待焊钢轨端面加热至熔融或塑性状态，并施加一定的顶锻力，使得两个分离的金属面达到原子结合。然而，这种焊接手段焊缝形状难以控制，且极易造成夹杂、氧化物、裂纹等缺陷，并且接头热量分布不均匀，容易导致元素偏析。此外，由于焊缝中心部位热输入较高，散热较慢，会造成c元素烧损，使焊缝中心区形成片成状铁素体。上述现象将降低接头力学性能。
3、线性摩擦焊原理是在焊接压力作用下，其中一个焊件相对另一个焊件沿直线方向以一定的振幅和频率作直线往复运动，发生摩擦粘结与剪切并产生摩擦热，摩擦界面温度上升，当摩擦表面达到粘塑性状态时，在压力的作用下焊合区金属发生塑性流动形成飞边，当摩擦焊接区的温度和变形达到一定程度后，焊件对齐并施加顶锻压力，焊合区金属通过相互扩散与再结晶使金属焊为一体，完成整个焊接过程。然而，对于钢焊接来说，由于线性摩擦焊焊接热输入较低，因此，焊缝处形成大量马氏体组织，严重降低接头塑性。同时，较大的钢结构型材焊接对线性摩擦焊的设备要求也较高，目前最大的摩擦焊设备焊接触面积小于4000mm2,不能满足钢轨焊接需求，而且开发更大吨位摩擦焊设备技术难度大、一次性投入大，直接应用到钢轨焊接具有技术障碍和经济效益障碍。
4、因此，人们急需研发一种
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是：提供一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，能够实现大截面结构的高效焊接，提升接头力学性能。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，包括以下步骤，
4、两个待焊工件的对接面在通电闪光的加热下形成熔化金属，同时，待焊工件在动力驱动下产生相对运动摩擦挤出对接面上的熔化金属、氧化物及夹杂物，并在顶锻力的作用下实现两个工件的固相连接，获得完全的固相焊接接头。
5、进一步，所述动力驱动包括液压油缸驱动。
6、进一步，闪光线性摩擦复合能场焊接工艺参数包括，电压为1v-48v，动架速度为0.01mm/s-100mm/s,线性振动速度为0.01mm/s-100mm/s,焊接时间为0.01s-24h，顶锻速度为0.01mm/s-100mm/s，顶锻量为0.01mm-100mm。
7、进一步，通过调整顶锻时间、摩擦振动频率或者速度参数，实现对调控焊接热输入以及材料流动行为的调控，进而改善接头微观组织，提升接头力学性能。
8、进一步，两个待焊工件为同种材料或异种材料。
9、进一步，待焊工件的截面为圆形或非圆形。
10、进一步，焊接前，对待焊工件进行粗加工，并利用砂纸打磨待焊区。
11、进一步，砂纸打磨后，用酒精擦拭待焊工件待焊区，以清理油污杂质。
12、进一步，焊接后，对工件进行焊后焊缝探伤工作，确保焊缝符合使用标准。
13、总的说来，本专利技术具有如下优点：
14、(1)在焊接设备制造方面，通过同步加载闪光焊脉冲加热以及线性摩擦焊的振动摩擦过程，可以迅速使待焊工件达到塑化温度，使材料软化，降低摩擦过程中的阻力，从而减少对焊接扭矩的需求，降低设备开发难度；
15、(2)通过闪光复合的形式，可以通过调整顶锻时间，摩擦振动频率等参数实现对热输入和材料流动的调控，并且通过摩擦挤压方式产生自清洁效应，排出氧化夹杂物，改善接头组织，能够实现大截面结构的高效焊接，提升接头力学性能。
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1.一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：所述动力驱动包括液压油缸驱动。
3.根据权利要求1所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：闪光线性摩擦复合能场焊接工艺参数包括，电压为1V-48V，动架速度为0.01mm/s-100mm/s,线性振动速度为0.01mm/s-100mm/s,焊接时间为0.01s-24h，顶锻速度为0.01mm/s-100mm/s，顶锻量为0.01mm-100mm。
4.根据权利要求3所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：通过调整顶锻时间、摩擦振动频率或者速度参数，实现对调控焊接热输入以及材料流动行为的调控，进而改善接头微观组织，提升接头力学性能。
5.根据权利要求1所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：两个待焊工件为同种材料或异种材料。
6.根据权利要求1所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：待焊工件的截面为圆形或非圆形。
7.根据权利要求
8.根据权利要求7所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：砂纸打磨后，用酒精擦拭待焊工件待焊区，以清理油污杂质。
9.根据权利要求1所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：焊接后，对工件进行焊后焊缝探伤工作，确保焊缝符合使用标准。
...【技术特征摘要】
1.一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：所述动力驱动包括液压油缸驱动。
3.根据权利要求1所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：闪光线性摩擦复合能场焊接工艺参数包括，电压为1v-48v，动架速度为0.01mm/s-100mm/s,线性振动速度为0.01mm/s-100mm/s,焊接时间为0.01s-24h，顶锻速度为0.01mm/s-100mm/s，顶锻量为0.01mm-100mm。
4.根据权利要求3所述的一种闪光线性摩擦复合能场焊接工艺，其特征在于：通过调整顶锻时间、摩擦振动频率或者速度参数，实现对调控焊接热输入以及材料流动行为的调控...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭锦红，张新平，曹姗姗，高振坤，王东，王鹏，曾庆瑞，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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