铝合金角接结构如何进行搅拌摩擦焊

对于铝合金角接结构的搅拌摩擦焊，得需要一些工装。搅拌摩擦焊多用于平板对接结构。目前,对于0.8~75mm厚的铝合金都可以采用搅拌摩擦焊接。但实际工程应用中大多数工程焊接结构是采用型材或板材以角接方式构成的，由于搅拌摩擦焊主要是由轴肩与被焊接面摩擦产生热量，因此搅拌摩擦焊在角接结构中的应用受限制，甚至根本就不能直接进行角接结构的搅拌摩擦焊接。

为扩大搅拌摩擦焊的应用，采用一种新型的外侧角接焊接的方法，对2519铝合金进行了搅拌摩擦焊角接结构的焊接。实践证明，此方法可以对任意角度的焊件进行搅拌摩擦焊焊接，在工程中具有很高的实际应用价值。

利用搅拌摩擦焊焊接角焊缝一般需要在待焊接件角部外侧镶拼辅助工艺垫块，使之在待焊部位构成任意角度的角接焊缝，顶部形成平面结构，以此来满足搅拌摩擦焊工艺对焊接部位的特殊要求。该角接焊接法能从封闭或半封闭角接构件外侧焊接，工作原理如图。

以22mm厚的2519高强度铝合金为例进行摩擦焊。在焊接过程中，不同的搅拌摩擦焊工艺参数得到的焊接接头质量有很大差异，尤其是在厚板焊接时工艺参数的影响尤为明显。在工艺参数中，影响搅拌摩擦焊接头质量的主要参数有轴肩直径大小、搅拌针形状、旋转频率及焊接速度。实践证明，搅拌头参数为轴肩35mm、搅拌针直径12mm、底部直径3.5mm、长度23mm、旋转频率为30~40r/s、焊接速度在90~120mm/min的范围内都可以获得良好的接头外观。

需要说明的是：焊接过程中，不同形状的搅拌针对能否获得良好的焊缝质量至关重要。搅拌针底部直径过小时，如果焊接工艺不当，靠近搅拌针底部因为搅拌针直径过细经常会发生剪切断裂;搅拌针底部直径过大或者旋转频率过低时，焊缝区域材料流动不充分，所受阻力过大，搅拌针会被从靠近轴肩的地方剪断。

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