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基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性攪拌頭及焊接方法

1986   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中山大學(xué)  
2022-03-08 15:39:19
權(quán)利要求 1.基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性攪拌頭,其特征在于:包括攪拌針、軸向推環(huán)、推軸、水冷外套筒和軸肩圓環(huán),所述攪拌針、軸向推環(huán)和軸肩圓環(huán)同軸設(shè)置,各個(gè)軸肩圓環(huán)依次套接,且位于最內(nèi)層的軸肩圓環(huán)套接在攪拌針,且所述軸肩圓環(huán)位于水冷外套筒內(nèi),而所述攪拌針的下端伸出水冷外套筒;各個(gè)軸肩圓環(huán)的上端通過相應(yīng)的銷釘與軸向推環(huán)連接,所述推軸與軸向推環(huán)之間通過軸承連接。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性攪拌頭,其特征在于:所述軸肩圓環(huán)的材料為Al、Co、Cr、Fe、W中的任意一種或組合。  3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性攪拌頭,其特征在于:各個(gè)軸肩圓環(huán)的壁厚相等。  4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性攪拌頭,其特征在于:各個(gè)軸肩圓環(huán)采用不同的金屬材料制成。  5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性攪拌頭,其特征在于:各個(gè)推軸相對于攪拌針圓周均勻分布。  6.基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性焊接方法,其特征在于,采用權(quán)利要求1~5中任意一項(xiàng)所述的基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性攪拌頭,包括以下步驟: S1、軸肩圓環(huán)的制備:根據(jù)被焊工件,確定軸肩圓環(huán)的材料,并制備成不同直徑的軸肩圓環(huán); S2、攪拌頭的裝備:將制備好的軸肩圓環(huán)通過銷釘固定在軸向推環(huán)的下端,且各個(gè)軸肩圓環(huán)依次套接,再將直徑最小的軸肩圓環(huán)套接在攪拌針,而直徑最大的軸肩圓環(huán)被水冷套筒套接,將各個(gè)推軸均勻固定在軸向推環(huán)的上端,以完成攪拌頭的裝配; S3、攪拌摩擦焊接:將裝配好的攪拌頭安裝在焊機(jī)主軸,并設(shè)置焊接參數(shù),開啟焊接設(shè)備,攪拌針以一定速度旋轉(zhuǎn)以對被焊材料進(jìn)行攪拌摩擦焊接;與此同時(shí)軸肩圓環(huán)以一定速度旋轉(zhuǎn),且在軸向推環(huán)和推軸的推動(dòng)下,軸肩圓環(huán)以一定速度向被焊工件方向運(yùn)動(dòng),軸肩圓環(huán)的下端不斷塑化消耗,塑化后的軸肩圓環(huán)材料融入焊縫后發(fā)生冶金結(jié)合,增強(qiáng)整個(gè)焊縫的耐受性。  7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于強(qiáng)冶金反應(yīng)的隨焊增強(qiáng)焊縫耐受性焊接方法,其特征在于:在步驟S3中,塑化后的軸肩圓環(huán)材料中的一部分在攪拌針的攪動(dòng)作用下融入焊縫內(nèi)部發(fā)生冶金結(jié)合,另一部分在焊縫表面形成冶金耐受層。  8.根據(jù)權(quán)
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