[发明专利]一种凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法

权利要求书

1.一种凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：所述方法通过焊前在每段焊缝两端保留焊接工艺余量，焊接工艺余量结构形状为长方体；以焊接工艺余量为起焊点或收焊点，焊接从起点至终点分为三段，按照顺序依次对第一段、第二段和第三段焊缝进行焊接；

焊接从起点至终点依次定义焊缝上保留焊接工艺余量为第一至第四焊接工艺余量；其中，第一焊接工艺余量和第四焊接工艺余量是凹型焊缝在焊缝两端的延伸，第二焊接工艺余量、第三焊接工艺余量为厚焊缝在薄焊缝上的延伸；

第一段焊缝焊后，用铣刀铣削掉该厚度焊缝两端保留的焊接工艺余量；然后以第一段焊缝的尾孔为起焊点、以距离第二段的焊接工艺余量一定距离为终点，进行第二段焊缝焊接；其次，在第二段焊缝的尾孔处装配预置工艺余量，以预置工艺余量为起点、以第四焊接工艺余量为终点，进行第三段焊缝焊接；最后，铣刀铣削掉该厚度焊缝两端焊接工艺余量和预置工艺余量；

所述预置工艺余量为异形长方体结构，所述异形长方体结构最大面上还设有一圆柱体，所述圆柱体直径大于第二段焊缝尾孔直径，圆柱体高度等于第二段焊缝的厚度；预置工艺余量加工与装配要求是：长方体的长、宽、高分别为a0、b0、c0；其中a0＝2a6，a6为第三焊接工艺余量的宽度；按照预置工艺余量的大小在焊缝上加工安置区；将铣刀装配到搅拌摩擦焊机主轴上，在第二段焊缝的尾孔的基础上扩孔，孔径大小深度与预置工艺余量上圆柱体相配合；铣削第三焊接工艺余量边界，将预置工艺余量与第三焊接工艺余量对接装配；将预置工艺余量与零件压实顶紧。

2.根据权利要求1所述的凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：在零件进行机械加工时，焊接工艺余量的长、宽、高分别为a、b、c；第一焊接工艺余量、第四焊接工艺余量的工艺余量长度均大于所用搅拌头轴间直径，两处工艺余量宽度均大于所用搅拌头轴间直径的一半，两处工艺余量厚度均与焊缝两端厚度相同。

3.根据权利要求1所述的凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：第二焊接工艺余量、第三焊接工艺余量的工艺余量长度大于所用搅拌头轴间直径，工艺余量宽度大于所用搅拌头轴间直径的一半，工艺余量厚度为厚焊缝与薄焊缝的厚度差。

4.根据权利要求1所述的凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：焊接工艺流程依次为：装夹→焊前清理焊缝→AB段焊缝焊接→AB段切除焊接工艺余量→BC段焊缝焊接→预置工艺余量加工与装配→CD段焊缝焊接→CD段切除焊接工艺余量和预置工艺余量，其中，A点、B点、C点、D点均都位于工艺余量区。

5.根据权利要求4所述的凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：装夹时，将零件在上下、左右、前后方向压实顶紧，保证在焊接过程中零件不会发生移动，总装完成后保持焊缝处有开阔的空间，防止焊接过程中焊机机头和工装发生碰撞。

6.根据权利要求4所述的凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：焊前清理焊缝采用机械打磨和化学清洗的方式对焊缝处进行清洗，去除焊缝处的氧化膜和油污。

7.根据权利要求4所述的凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：AB段切除焊接工艺余量时，将铣刀装配到搅拌摩擦焊机主轴上，编辑程序对第一、第二焊接工艺余量进行去除。

8.根据权利要求4所述的凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法，其特征在于：焊接BC段时，B点和C点分别作为起焊和收焊点，根据板材厚度和尾孔的大小选择合适的搅拌头，搅拌针直径大于等于尾孔的直径，搅拌针长度略小于板材厚度。