[发明专利]一种异质高强铝合金的焊接接头及其制备方法在审
| 申请号： | 202110531621.2 | 申请日： | 2021-05-17 |
| 公开（公告）号： | CN113369667A | 公开（公告）日： | 2021-09-10 |
| 发明（设计）人： | 刘吉梓;林思聪;孙国胜 | 申请（专利权）人： | 南京理工大学 |
| 主分类号： | B23K20/12 | 分类号： | B23K20/12;B23K20/24;B23K20/26 |
| 代理公司： | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人： | 张玲 |
| 地址： | 210094 *** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 高强 铝合金 焊接 接头 及其 制备 方法 | ||
1.一种异质高强铝合金的焊接接头制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)：焊前预热：将异质铝合金对拼，固定，并在200～450℃下预热0.5～2小时；
步骤(2)：搅拌摩擦焊接：对步骤(1)预热后的异质铝合金进行搅拌摩擦焊，以搅拌头转速为500-1000rpm和焊接速度为60-120mm/min进行焊接，实现对熔池的高热输入，在焊缝熔合区通过合金元素长程扩散打破异质界面，在焊缝中心形成中间相合金；
步骤(3)：固溶时效处理：对步骤(2)焊接后的铝合金进行固溶时效处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，异质铝合金为AlMgSi合金和AlZnMg合金，中间相合金为AlZnMgSi合金。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)之前还包括预处理，具体为：
设计搅拌头：在搅拌摩擦头中心处进行打孔，孔径比搅拌摩擦针直径小3～5mm；
焊前清理：清洁铝合金表面，去除污染物和氧化膜，并使用酒精、丙酮进行清洗。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，搅拌摩擦头的材质为热作模具钢、工具钢、高温合金或硬质合金中的一种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(2)焊接时的搅拌头深入铝合金板内的厚度为0.1～1mm。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(3)固溶时效处理中的固溶具体为：AlZnMg固溶温度为470～480℃，AlMgSi固溶温度为520-550℃，保温时间为1～8小时，水淬。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(3)固溶时效处理中的时效具体为：自然时效、一级人工时效或两级人工时效。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，自然时效时间为1～3个月；一级人工时效温度为100～180℃，保温时间为0.5～120小时，水淬。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，两级人工时效第一级为自然时效或人工时效；
双级时效第一级人工时效温度为100～130℃，保温时间为12～120小时，水淬；
双级时效第二级人工时效温度为170～200℃，保温时间为0.5～3小时，水淬。
10.一种异质高强铝合金焊接接头，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的方法制备，焊缝熔合区内纳米析出相既有η系列亚稳相，也有β'系列亚稳相或者L、Q'强化相。
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