1.本发明涉及搅拌摩擦焊接技术领域，具体为一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺。
背景技术：
2.搅拌摩擦焊接，是一种新型的固相连接技术，利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝，具有优质、高效、低耗、无污染等特点，广泛应用于铝合金，尤其是2系、6系及7系铝合金的焊接。
3.然而，传统的搅拌摩擦焊接工艺大多对铝合金的清洗力度不足，工件表面残留的杂质较多，不可避免的影响了搅拌摩擦的效果，焊缝间隙较大，焊接不牢固，且一般采用手工抛光修边方式，劳动强度高，人为误差大，毛边残留较多，容易对工件表面造成刮伤，影响了后续的焊接，另外焊缝热稳定性较差，内部残余应力较多，焊接强度较低，工作可靠性差。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，包括以下步骤：步骤一，修边；步骤二，清洗；步骤三，烘干；步骤四，焊接；步骤五，淬火；
6.其中在上述步骤一中，将待焊接的工件放入冷冻修边机中，利用液氮的低温冷冻使工件脆化，并通过高速喷射出的高分子粒子撞击工件的表面，去除毛边，得到修边件；
7.其中在上述步骤二中，将步骤一中得到的修边件放入超声波清洗机中，并倒入预制的清洗剂，浸没工件，再利用超声波振荡使修边件表面的残留的杂质溶入清洗剂中并排除，得到洁净件；
8.其中在上述步骤三中，将步骤二中得到的洁净件放入热风烘干机中，利用高速喷射的热空气去除洁净件表面残留的液体，得到烘干件；
9.其中在上述步骤四中，将步骤三中得到的烘干件放入搅拌摩擦焊机中，拼合待焊接面后夹紧，再利用高速旋转的焊头摩擦发热，并沿着焊接面向前移动，使材料局部熔化挤压，焊接在一起，得到焊接件；
10.其中在上述步骤五中，将步骤四中得到的焊接件放置到激光淬火机上，利用高能量密度的激光束对焊缝区进行扫描，瞬间加热到淬火温度，使焊缝区材料在激光束光斑移过后迅速自冷，并利用余热进行自回火，得到铝合金成品。
11.优选的，所述步骤一中，冷冻修边机的工作温度为-80℃，抛射轮的转速为60r/s。
12.优选的，所述步骤二中，超声波清洗机的工作频率为11khz，清洗时间为6min。
13.优选的，所述步骤二中，清洗剂由乙二醇、丙酮、氢氧化纳和去离子水混合而成，且乙二醇、丙酮、氢氧化纳和去离子水的重量比为3∶3∶7∶15。
14.优选的，所述步骤三中，热风烘干机的热风温度为130℃，热风流速为65m/s。
15.优选的，所述步骤四中，搅拌摩擦焊机的焊头转速为200r/min，焊头移速为20mm/min。
16.优选的，所述步骤五中，激光淬火机的激光束能量密度为105w/cm2，淬火温度为505℃，扫描移速为5mm/s。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，利用由乙二醇、丙酮、氢氧化纳和去离子水混合而成的清洗剂进行超声波清洗，力度大，耗时短，工件表面残留的杂质较少，确保了搅拌摩擦的效果，焊缝间隙小，焊接牢固；采用冷冻抛丸修边方式，劳动强度低，无人为误差，毛边残留少，避免了对工件表面的刮伤问题，确保了后续的焊接；通过激光淬火处理，提高了焊缝的热稳定性，消除了内部残余应力，提升了焊接强度，工作可靠、安全。
附图说明
18.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1，本发明提供的一种实施例：一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，包括以下步骤：步骤一，修边；步骤二，清洗；步骤三，烘干；步骤四，焊接；步骤五，淬火；
21.其中在上述步骤一中，将待焊接的工件放入冷冻修边机中，利用液氮的-80℃低温冷冻使工件脆化，并通过60r/s抛射轮高速喷射出的高分子粒子撞击工件的表面，去除毛边，得到修边件；
22.其中在上述步骤二中，将步骤一中得到的修边件放入超声波清洗机中，并倒入预制的清洗剂，清洗剂由重量比为3∶3∶7∶15的乙二醇、丙酮、氢氧化纳和去离子水混合而成，浸没工件，再利用11khz超声波振荡6min使修边件表面的残留的杂质溶入清洗剂中并排除，得到洁净件；
23.其中在上述步骤三中，将步骤二中得到的洁净件放入热风烘干机中，利用65m/s高速喷射的130℃热空气去除洁净件表面残留的液体，得到烘干件；
24.其中在上述步骤四中，将步骤三中得到的烘干件放入搅拌摩擦焊机中，拼合待焊接面后夹紧，再利用200r/min高速旋转的焊头摩擦发热，并沿着焊接面20mm/min向前移动，使材料局部熔化挤压，焊接在一起，得到焊接件；
25.其中在上述步骤五中，将步骤四中得到的焊接件放置到激光淬火机上，利用105w/cm2高能量密度的激光束对焊缝区进行5mm/s扫描，瞬间加热到505℃淬火温度，使焊缝区材料在激光束光斑移过后迅速自冷，并利用余热进行自回火，得到铝合金成品。
26.基于上述，本发明的优点在于，本发明通过激光淬火处理，提高了焊缝的热稳定性，消除了内部残余应力，提升了焊接强度，工作可靠、安全，且利用由乙二醇、丙酮、氢氧化纳和去离子水混合而成的清洗剂进行超声波清洗，力度大，耗时短，工件表面残留的杂质较少，确保了搅拌摩擦的效果，焊缝间隙小，焊接牢固，另外采用冷冻抛丸修边方式，劳动强度低，无人为误差，毛边残留少，避免了对工件表面的刮伤问题，确保了后续的焊接。
27.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
技术特征：
1.一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，包括以下步骤：步骤一，修边；步骤二，清洗；步骤三，烘干；步骤四，焊接；步骤五，淬火；其特征在于：其中在上述步骤一中，将待焊接的工件放入冷冻修边机中，利用液氮的低温冷冻使工件脆化，并通过高速喷射出的高分子粒子撞击工件的表面，去除毛边，得到修边件；其中在上述步骤二中，将步骤一中得到的修边件放入超声波清洗机中，并倒入预制的清洗剂，浸没工件，再利用超声波振荡使修边件表面的残留的杂质溶入清洗剂中并排除，得到洁净件；其中在上述步骤三中，将步骤二中得到的洁净件放入热风烘干机中，利用高速喷射的热空气去除洁净件表面残留的液体，得到烘干件；其中在上述步骤四中，将步骤三中得到的烘干件放入搅拌摩擦焊机中，拼合待焊接面后夹紧，再利用高速旋转的焊头摩擦发热，并沿着焊接面向前移动，使材料局部熔化挤压，焊接在一起，得到焊接件；其中在上述步骤五中，将步骤四中得到的焊接件放置到激光淬火机上，利用高能量密度的激光束对焊缝区进行扫描，瞬间加热到淬火温度，使焊缝区材料在激光束光斑移过后迅速自冷，并利用余热进行自回火，得到铝合金成品。2.根据权利要求1所述的一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，其特征在于：所述步骤一中，冷冻修边机的工作温度为-80℃，抛射轮的转速为60r/s。3.根据权利要求1所述的一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，其特征在于：所述步骤二中，超声波清洗机的工作频率为11khz，清洗时间为6min。4.根据权利要求1所述的一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，其特征在于：所述步骤二中，清洗剂由乙二醇、丙酮、氢氧化纳和去离子水混合而成，且乙二醇、丙酮、氢氧化纳和去离子水的重量比为3∶3∶7∶15。5.根据权利要求1所述的一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，其特征在于：所述步骤三中，热风烘干机的热风温度为130℃，热风流速为65m/s。6.根据权利要求1所述的一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，其特征在于：所述步骤四中，搅拌摩擦焊机的焊头转速为200r/min，焊头移速为20mm/min。7.根据权利要求1所述的一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，其特征在于：所述步骤五中，激光淬火机的激光束能量密度为105w/cm2，淬火温度为505℃，扫描移速为5mm/s。
技术总结
本发明公开了一种铝合金搅拌摩擦焊接热稳定性工艺，包括以下步骤：步骤一，修边；步骤二，清洗；步骤三，烘干；步骤四，焊接；步骤五，淬火；其中在上述步骤一中，将待焊接的工件放入冷冻修边机中，利用液氮的低温冷冻使工件脆化，并通过高速喷射出的高分子粒子撞击工件的表面，去除毛边，得到修边件；其中在上述步骤二中，将步骤一中得到的修边件放入超声波清洗机中，并倒入预制的清洗剂，浸没工件，再利用超声波振荡使修边件表面的残留的杂质溶入清洗剂中并排除，得到洁净件；该发明通过激光淬火处理，提高了焊缝的热稳定性，消除了内部残余应力，提升了焊接强度，且清洗力度大、耗时短，焊缝间隙小，焊接牢固。焊接牢固。焊接牢固。
技术研发人员：钟如健 赵运强 刘喆 曾海
受保护的技术使用者：广东铭利达科技有限公司
技术研发日：2022.07.29
技术公布日：2022/11/11
再多了解一些
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