[发明专利]静止轴肩辅助搅拌摩擦胶焊方法

权利要求书

1.一种静止轴肩辅助搅拌摩擦胶焊方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

步骤一：将下板(2)放置于搅拌摩擦焊机工作台夹具上，沿焊缝方向放置一厚度为0.01~ 1 mm的条状夹层(3)；在夹层(3)两侧涂胶后放置上板(1)并夹紧夹具；所述的条状夹层(3)宽度比搅拌头(5)的直径大0 ~ 1 mm，长度与焊缝长度相同；所述的上、下板(1、2)的板材可相同可不同；当上下板材相同时，夹层材料与板材相同；当上下板材不同时，夹层材料可与下板材料相同或者采用第三种材料，当夹层采用第三种材料时，夹层材料要求在焊接时与上下板材发生共晶反应；

步骤二：安装搅拌头(5)与静止轴肩(6)，搅拌头(5)依次插入静止轴肩(6)的上套圈(8)、下套圈，与静止轴肩体(12)接触；超声工具头(7)位于下板(2)下方；

所述静止轴肩(6)包括上套圈(8)，上下支撑臂(9)，静止轴肩板(11)，静止轴肩体(12)，静止轴肩板前端(13)，上下套圈支撑臂(15)；所述上套圈(8)与下套圈之间设有上下套圈支撑臂(15)，上套圈(8)内径大于下套圈内径；所述的上套圈(8)下方设有两个长条状挡板(10)，上套圈(8)与挡板(10)之间设有上下支撑臂(9)，上下支撑臂(9)长度大于上下套圈支撑臂(15)，两个长条状挡板(10)之间设有静止轴肩体(12)；所述的挡板(10)下方设有静止轴肩板(11)；所述静止轴肩板(11)与挡板(10)之间通过气缸连接，挡板(10)上设有气缸的进气口(14)，通过进气口(14)通入高压气体使静止轴肩板(11)对待焊板材施加压力；所述的静止轴肩板(11)上装有电阻丝，电阻丝焊接时对板材进行加热；

当材料受热发生形变时，通过压力判断材料形变情况：若材料向上突起，挤压静止轴肩板(11)，该块静止轴肩板(11)上方气体压力将增大；若材料向下内凹，降低静止轴肩板(11)上的受力，从而减小该块静止轴肩板上方气体压力；当没有检测到形变时，静止轴肩板(11)始终对材料施加30℃ ~500℃温度；

根据判断的材料形变情况，对形变区静止轴肩板(11)上的温度进行调节，以达到控制形变的功能；当检测到某个静止轴肩板(11)压力变大时，该静止轴肩板(11)上的温度升高10 ~ 100℃，且与其相邻的静止轴肩板(11)上的温度降低5 ~ 100℃，使得材料形变得到控制与矫正；

步骤三：设置焊接参数并进行焊接；其中，启动焊接时，在下板施加超声振动；其中，超声振动功率为60 ~ 2000 W，振幅为15 ~ 55 μm ；

步骤四：焊接完成后取下板材并清理残胶。

2.根据权利要求1所述的一种静止轴肩辅助搅拌摩擦胶焊方法，其特征在于，所述的静止轴肩板(11)的静止轴肩板前端(13)向上翘曲或安装弹性导轮。

3.根据权利要求1或2所述的一种静止轴肩辅助搅拌摩擦胶焊方法，其特征在于，所述的挡板(10)下方设有3到5个静止轴肩板(11)。

4.根据权利要求1或2所述的一种静止轴肩辅助搅拌摩擦胶焊方法，其特征在于，所述的上板(1)的板材选自镁、铝、钛金属材料；所述的下板(2)的板材选自镁、铝、钛金属材料。

5.根据权利要求3所述的一种静止轴肩辅助搅拌摩擦胶焊方法，其特征在于，所述的上板(1)的板材选自镁、铝、钛金属材料；所述的下板(2)的板材选自镁、铝、钛金属材料。