1.一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.将金属板(1)和聚合物板(2)进行焊接前预处理,将所述金属板(1)与聚合物板(2)加工成需要的形状,在所述金属板(1)的表面加工出一条凹槽(3);
S2.清洁所述金属板(1)和聚合物板(2);
S3.将所述金属板(1)与聚合物板(2)置于工作台上,所述金属板(1)置于所述聚合物板(2)上方,并用夹具(6)将所述金属板(1)与聚合物板(2)定位装夹在工作台上;
S4.使用加热输送装置(8)将填丝(4)进行加热后,通过送料槽(9)将加热后的填丝(4)输送至所述凹槽(3)中;
S5.所述填丝(4)填入所述凹槽(3)后,启动焊具,使用搅拌头(5)对所述填丝(4)进行预焊,预焊采用间隔点焊的方式,点焊后关闭焊具;
S6.启动焊具,控制所述焊具的搅拌头(5)以设定的转速置于所述凹槽(3)一端的上方后,控制所述搅拌头(5)向下移动,使所述搅拌头(5)插入所述凹槽(3)内,直到所述搅拌头(5)达到设定的轴肩下压量,并使所述搅拌头(5)保持设定的轴肩下压量,以恒定转速和焊接速度,沿着所述凹槽(3)进行焊接,直到所述搅拌头(5)到达所述凹槽(3)的另一端,将所述搅拌头(5)抬起退出。
2.根据权利要求1所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述金属板(1)为铝合金板。
3.根据权利要求1所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述凹槽(3)竖直截面的形状为梯形,所述凹槽(3)的高度小于所述金属板(1)的高度,所述凹槽(3)的长度小于所述金属板(1)的长度,所述凹槽(3)梯形上底边长小于所述搅拌头(5)轴肩的宽度,所述凹槽(3)梯形下底边长小于所述凹槽(3)梯形上底边长。
4.根据权利要求1所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述金属板(1)带有所述凹槽(3)的面向上放置,所述夹具(6)位于所述金属板(1)上方,所述夹具(6)通过螺丝(7)将所述金属板(1)与聚合物板(2)夹在工作台上。
5.根据权利要求3所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述填丝(4)的加热温度不高于750℃,所述填丝(4)的长度小于所述凹槽(3)的长度,所述填丝(4)的高度小于所述凹槽(3)的高度,所述填丝(4)的宽度大于所述凹槽(3)梯形下底边长且小于所述凹槽(3)梯形上底边长,所述填丝(4)为铝合金丝。
6.根据权利要求1所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述步骤S4中,所述加热输送装置(8)通过推杆(11)将所述填丝(4)沿着送料槽(9)推入所述凹槽(3)中。
7.根据权利要求1所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述焊具的搅拌头(5)为无针搅拌头,材料为H13钢,所述搅拌头(5)轴肩的形貌为平面,轴肩的直径d为10‑30mm。
8.根据权利要求1所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述步骤S5中,所述搅拌头(5)旋转速度的范围为600‑800r/min,所述搅拌头(5)轴肩下压量的范围为0.1mm‑0.5mm,预焊的间隔点焊产生的焊点(10)至少为1个。
9.根据权利要求1所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述步骤S6中,所述搅拌头(5)旋转速度的范围为600‑2000r/min,所述搅拌头(5)轴肩下压量的范围为0.1mm‑0.5mm,焊接速度的范围为30‑150mm/min。
10.根据权利要求1所述的一种预开槽后填入热丝的搅拌摩擦焊接方法,其特征在于,所述步骤S6中,所述焊具上还设有列阵射流冲击装置(12),所述列阵射流冲击装置(12)与所述焊具开关同步,所述列阵射流冲击装置(12)的出气口(13)设在所述搅拌头(5)的后方,所述列阵射流冲击装置(12)的出气口(13)与所述搅拌头(5)的距离为2mm~10mm,所述列阵射流冲击装置(12)的出气口(13)与所述搅拌头(5)同步运动,所述列阵射流冲击装置(12)内的冷却气体经列阵射流冲击装置(12)的出气口(13)喷射在焊缝的表面。