[发明专利]一种用于深腔液冷组件匙孔控制的搅拌摩擦焊接方法

说明书

本发明公开了一种用于深腔液冷组件匙孔控制的搅拌摩擦焊接方法。改进在于：在被加工的深腔结构件上设有工艺凸台；工艺凸台为螺旋凸台；螺旋凸台的凸台坡面与搅拌工具在焊接收尾时的路径相同；搅拌焊接结束时，焊接匙孔位于工艺凸台的凸台坡面的高处；搅拌摩擦焊接结束后通过机械加工去除被加工的深腔结构件上的工艺凸台即可。本发明实现了使用常规平面二维搅拌摩擦焊接设备即可进行深腔类结构件的摩擦焊接。本发明仅利用被加工的液冷组件的盒体在加工深腔结构时本应被去除的本体材料，使部分本体材料不被加工去除，而加工形成工艺凸台，不增加任何成本。本发明与现有的任何焊接方法相比，提高了液冷组件的盒体和盖板之间的焊缝质量。

技术领域

本发明属于材料焊接技术领域，涉及一种搅拌摩擦焊匙孔控制方法，具体涉及铝合金深腔类液冷组件的搅拌摩擦焊匙孔控制方法。

背景技术

铝合金深腔类液冷组件广泛应用于雷达电子领域，起到为电子元器件散热的作用。目前大量的液冷组件结构为盒体加盖板的形式，通过搅拌摩擦焊实现高强度焊接。由于搅拌摩擦焊收尾位置存在匙孔，见图6和图7，而随着雷达电子产品往高密度高集成的方向发展，液冷组件上的任何一个空间均会被利用，因此匙孔的存在严重浪费了空间，并且影响了电子产品的连接。因此需要采取措施避免匙孔保留在零件上。

常规的利用引出板的方式只适用于平面结构，而不适用于深腔类结构。回填式搅拌摩擦焊方法能够消除匙孔，但是常规平面二维搅拌摩擦焊设备上不具备该功能，该功能会大幅增加设备制造难度，设备成本高。目前常用的方法为氩弧焊填补方法。但是由于匙孔深径比大，氩弧焊在匙孔根部常出现缩孔缺陷；同时铝合金补焊焊点会存在较多气孔，影响产品表面质量；而外补焊焊点对搅拌摩擦焊焊缝质量也有一定的影响等。因此急需提出新方法满足深腔类结构无匙孔焊接需求。

发明内容

为了解决目前采用搅拌摩擦焊进行焊接的深腔类铝合金液冷组件在零件上出现匙孔的问题，本发明的目的是提供一种用于深腔液冷组件匙孔控制的搅拌摩擦焊接方法。

一种用于深腔液冷组件匙孔控制的搅拌摩擦焊接方法的操作步骤包括：

（1）.根据被加工的深腔结构件1上的水道11的焊接需求选择使用的搅拌工具2，确定搅拌工具2的轴肩21直径R、搅拌针22长度H；根据焊接结构和搅拌工具设定焊接设备的焊接倾角a；

（2）.将被加工的深腔结构件1清洗干净，烘干，装配到平面二维搅拌摩擦焊设备平台上；

（3）.分别设定焊缝焊接工艺条件和焊缝收尾工艺条件；

（4）.按设定的工艺条件实施焊缝焊接；

改进在于：

在加工被加工的深腔结构件1时，在被加工的深腔结构件1上设有工艺凸台3；所述工艺凸台3为螺旋凸台，螺旋凸台呈大半圆形；螺旋凸台的凸台坡面31与搅拌工具2在焊接收尾时的路径相同；当搅拌焊接结束时，焊接匙孔4位于工艺凸台3的凸台坡面31的高处；

搅拌摩擦焊接结束，通过机械加工去除被加工的深腔结构件1上的工艺凸台3。

进一步限定的技术方案如下：

所述工艺凸台3的一侧弦边为低弦边，另一侧弦边为高弦边，所述低弦边与被加工的深腔结构件1的内腔底面光滑连接；所述工艺凸台3的螺旋坡面31的坡度等于焊接倾角a，螺旋坡面31的宽度L大于搅拌工具2的轴肩21直径R，工艺凸台3高处的高度H0大于搅拌工具2的搅拌针22的长度H。

所述螺旋坡面31的宽度L为搅拌工具2的轴肩21直径R的1.5倍，工艺凸台3高处的高度H0为搅拌针22长度H的1.2-1.5倍。