一種厚壁鋁合金中空型材攪拌摩擦焊接結(jié)構(gòu)體的制作方法
【專利摘要】一種厚壁鋁合金中空型材攪拌摩擦焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于：型材上側(cè)壁比下側(cè)壁薄，型材兩側(cè)的待焊焊縫接頭部位正下方布置支撐立筋，型材內(nèi)腔的斜筋與型材的上壁和支撐立筋相交，型材下側(cè)的待焊焊縫接頭部位為向型材內(nèi)部的圓弧凸起，型材兩側(cè)的待焊焊縫接頭部位向外延伸有搭接平臺(tái)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了厚板與厚壁鋁合金中空型材的攪拌摩擦焊接。型材結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，焊接工藝穩(wěn)定、工藝窗口寬，滿足攪拌摩擦焊接過(guò)程中的壓力支撐要求，特別適合于軌道車輛鋁合金枕梁的攪拌摩擦焊接。
【專利說(shuō)明】一種厚壁鋁合金中空型材攪拌摩擦焊接結(jié)構(gòu)體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攪拌摩擦焊接鋁合金型材結(jié)構(gòu)體，尤其適合厚壁鋁合金中空型材與鋁合金厚板板材的攪拌摩擦焊接，屬于材料連接【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]攪拌摩擦焊接時(shí)，攪拌頭旋轉(zhuǎn)插入到待焊接部件中，并在焊接行進(jìn)過(guò)程中始終保持一定的壓力與工件接觸，在此過(guò)程中有很大的力作用在待焊部件上。因此，鋁合金中空型材焊接時(shí)，焊接接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤為重要。特別是在進(jìn)行壁厚較大的鋁合金型材焊接時(shí)，由于攪拌頭施加于工件上的下壓力較大，此時(shí)如待焊鋁合金型材工件的攪拌摩擦焊接接頭設(shè)計(jì)不當(dāng)，將導(dǎo)致焊接工藝不穩(wěn)定、工藝窗口窄，甚至因型材接頭結(jié)構(gòu)不滿足攪拌摩擦焊接過(guò)程中的壓力支撐要求，而導(dǎo)致產(chǎn)品無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)軌道車輛枕梁厚壁鋁合金中空型材攪拌摩擦焊接時(shí)，攪拌頭施加于工件上的下壓力較大，為保證對(duì)攪拌摩擦焊接過(guò)程中下壓力的有效支撐，提供一種用于實(shí)現(xiàn)厚壁鋁合金中空型材和鋁合金厚板的攪拌摩擦焊接結(jié)構(gòu)體。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種厚壁鋁合金中空型材攪拌摩擦焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于:型材上側(cè)壁比下側(cè)壁薄，型材兩側(cè)的待焊焊縫接頭部位正下方布置支撐立筋，型材內(nèi)腔的斜筋與型材的上壁和支撐立筋相交，型材下側(cè)的待焊焊縫接頭部位為向型材內(nèi)部的圓弧凸起，型材兩側(cè)的待焊焊縫接頭部位向外延伸有搭接平臺(tái)。
[0005]斜筋斜向上呈50°與型材的上壁和支撐立筋相交。
[0006]本發(fā)明提出一種一側(cè)斜筋交匯補(bǔ)強(qiáng)，一側(cè)向中空型腔內(nèi)側(cè)圓弧凸起的厚板鋁合金中空型材結(jié)構(gòu)體，并通過(guò)攪拌摩擦待焊焊縫正下方支撐立筋布置，以及型材兩側(cè)橫向延伸搭接平臺(tái)的設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)厚板與厚壁鋁合金中空型材的攪拌摩擦焊接。型材結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于厚壁鋁合金中空型材與鋁合金厚板的攪拌摩擦焊接，焊接工藝穩(wěn)定、工藝窗口寬，滿足攪拌摩擦焊接過(guò)程中的壓力支撐要求，特別適合于軌道車輛鋁合金枕梁的攪拌摩擦焊接。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是軌道車輛厚壁鋁合金中空型材枕梁攪拌摩擦焊接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]參照?qǐng)D1，鋁合金中空型材上側(cè)壁比下側(cè)壁薄，型材上壁1-8厚度為12mm，型材下壁1-9厚度為18mm。支撐立筋1-10尺寸為11mm，斜筋1-11壁厚8mm，其斜向上呈50°與鋁合金中空型材的上壁1-8和支持立筋1-10相交。鋁合金中空型材下側(cè)待焊焊縫接頭部位設(shè)計(jì)成向型材內(nèi)腔的圓弧凸起1-12，其凸起圓弧R=18mm。鋁合金中空型材上側(cè)與下側(cè)待焊焊縫接頭部位向型腔外側(cè)延伸的搭接平臺(tái)1-13和1-14結(jié)構(gòu)尺寸相同，厚度都為8mm，其寬度尺寸以支撐立筋1-10中心線為基準(zhǔn)，向外延伸15mm。上下兩層的搭接平臺(tái)1-13和1_14與支撐立筋1-10間的工藝圓角1-19和1-20尺寸相同，都為R=10mm。
[0009]參照?qǐng)D2，鋁合金枕梁攪拌摩擦焊接具體實(shí)施時(shí)，鋁合金中空型材I和鋁合金中空型材2結(jié)構(gòu)尺寸、材質(zhì)相同。材質(zhì)都為6005A，熱處理狀態(tài)T6 (人工時(shí)效+自然時(shí)效)，鋁合金上蓋板3為厚度為12mm,材質(zhì)為6082,熱處理狀態(tài)為T6的板材。招合金下蓋板4為厚度18mm，材質(zhì)為6082，熱處理狀態(tài)為T6的板材。鋁合金中空型材I和鋁合金中空型材2與鋁合金上蓋板3和鋁合金下蓋板4預(yù)組配，形成待焊箱型結(jié)構(gòu)，最終通過(guò)上側(cè)的攪拌摩擦焊縫
4、攪拌摩擦焊縫5，以及下側(cè)的攪拌摩擦焊縫6和攪拌摩擦焊縫7的焊接，使鋁合金中空型材1、鋁合金上蓋板3、鋁合金下蓋板4以及鋁合金中空型材2連接成為一體。
【權(quán)利要求】
1.一種厚壁鋁合金中空型材攪拌摩擦焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于:型材上側(cè)壁比下側(cè)壁薄，型材兩側(cè)的待焊焊縫接頭部位正下方布置支撐立筋，型材內(nèi)腔的斜筋與型材的上壁和支撐立筋相交，型材下側(cè)的待焊焊縫接頭部位為向型材內(nèi)部的圓弧凸起，型材兩側(cè)的待焊焊縫接頭部位向外延伸有搭接平臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種厚壁鋁合金中空型材攪拌摩擦焊接結(jié)構(gòu)體，其特征在于:斜筋斜向上呈50°與型材的上壁和支撐立筋相交。
【文檔編號(hào)】B23K20/12GK103785943SQ201410046178
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年2月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月10日
【發(fā)明者】楊景宏, 張欣盟, 夏常青, 閆占奇 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司