一种T形接头自蔓延爆燃摩擦压力焊-卯复合连接方法与流程

文档序号:34947284发布日期:2023-07-29 05:22阅读:43来源:国知局

本申请属于焊接,具体而言,涉及一种t形接头自蔓延爆燃摩擦压力焊-卯复合连接方法。


背景技术:

1、本t形焊接接头是指将两块钢板焊接成相互垂直的形状所形成的接头。其接头形状与字母“t”相似,故称之为“t形接头”。现有技术中,cn218777592u,cn115719343a钢板的t形接头通常采用电焊或激光焊接,在电焊焊接过程中,需首先在钢板端部两侧加工出坡口,再经过多道多层焊接以实现两块超厚钢板以t形接头的方式连接。其中,多道多层焊接所需的焊材多,焊接过程中需要对焊缝进行多次清理打磨,焊接工序繁琐,焊接质量控制难度大,焊缝强韧性较差,无法满足当前对焊接过程高效率、高质量的需求。


技术实现思路

1、基于此,本申请提供了一种t形接头自蔓延爆燃摩擦压力焊-卯复合连接方法

2、本发明实施例的第一方面,提供了一种t形接头自蔓延爆燃摩擦压力焊-卯复合连接方法,包括:在t形接头底板的板面上加工出球形嵌合槽;在腹板的下端面加工出与所述嵌合槽配合的球形连接头;其中,所述连接头的尺寸小于所述嵌合槽的尺寸;将所述连接头卡入所述嵌合槽后,向所述连接头与所述嵌合槽之间形成的间隙中加入纳米自蔓延粉末。用液压机对腹板向下持续施加压力,同时,用两个摆锤前后锤击腹板,使腹板下端的球形连接头与所述球形嵌合槽沿嵌合槽的长度方向相对往复短距离滑动,当滑动摩擦产生的摩擦热达到纳米自蔓延粉末的点火温度时,瞬间发生强烈自蔓延放热反应,点火后停止锤击。反应生成钢水和熔融状态的氧化铝,并伴随大量的高温气体。高温使与之上下接触的腹板下端的球形连接头和所述球形嵌合槽表面熔化。在腹板自重和液压机持续对腹板向下加力作用下,球头底部熔融状态的钢水和氧化铝随高温气体一起沿球头表面被挤到侧面间隙中,因氧化铝密度小浮在上面,被挤出嵌合槽。结果使表面熔化的球形连接头和所述球形嵌合槽表面直接接触被焊合在一起,保压几分钟后,卸掉纵向压力。形成冶金结合。从而通过自蔓延爆燃摩擦压力焊-卯复合连接,形成t形接头。在该连接结构中,所述嵌合槽具有限位段,所述限位段用于限制所述连接头脱出所述嵌合槽。所述限位段在所述嵌合槽的槽底的正投影被所述槽底覆盖。所述嵌合槽的槽口在所述槽底的正投影,被所述限位段在所述嵌合槽的槽底的正投影所覆盖。所述底板的板面上嵌合槽槽口的两侧分别对称设置四个三角形限制块,作用是使底板板面与腹板板面在上、下和前、后运动过程中始终保持垂直。所述自蔓延放热反应生成的钢水的化学成分组成与所述底板和/或腹板的化学成分组成相同。所述连接头的底面与所述嵌合槽的底面之间的间隙为5mm-10mm,该间隙用于充填纳米自蔓延粉末。

3、本发明改变了传统t形接头连接的方法,缩短了连接流程,同时通过自蔓延摩擦压力焊接加嵌合槽与连接头的相互嵌合形成焊-卯复合连接方法,保证了底板与腹板的连接强度,是一种高效、高质量、低成本的连接方法。



技术特征:

1.一种t形接头自蔓延爆燃摩擦压力焊-卯复合连接方法,特征在于:在t形接头的底板板面上加工出球形嵌合槽;在腹板的下端面加工出与所述嵌合槽配合的球形连接头;所述连接头尺寸小于所述嵌合槽尺寸;将所述连接头卡入所述嵌合槽后,向连接头与嵌合槽之间的间隙中添满纳米自蔓延粉末,并压实。持续对腹板向下施加压力,同时,用两个摆锤前后锤击腹板,使腹板的球形连接头与纳米自蔓延粉末之间沿槽的长度方向在嵌合槽中前后短距离滑动,当滑动摩擦热达到纳米自蔓延粉末的点火温度时,引发自蔓延粉末的自蔓延高温放热反应,点火后停止锤击。反应生成钢水、熔融状态的氧化铝和高温气体。高温使得腹板下端的球形连接头球头表面和底板的球形嵌合槽表面受热熔化。在腹板自重和对腹板向下持续施加的压力的作用下,球头底部的钢水和熔融状态的氧化铝随高温气体一起沿球头表面被挤到嵌合槽侧面,因氧化铝密度小浮在上面,被挤出嵌合槽,表面熔化的球形连接头和所述球形嵌合槽表面直接接触而被焊合在一起,保压几分钟后,卸掉纵向压力,完成t形接头自蔓延爆燃摩擦压力焊-卯复合连接。

2.根据权利要求1所述连接结构,所述嵌合槽具有限位段,所述限位段用于限制所述连接头脱出所述嵌合槽。所述嵌合槽的槽口在所述槽底的正投影,被所述限位段在所述嵌合槽的槽底的正投影所覆盖。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述底板的板面上嵌合槽槽口的两侧分别设置三角形限制块,作用是使底板板面与腹板板面在上、下和前、后运动过程中始终保持垂直。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述自蔓延放热反应生成的钢水的化学成分组成与所述底板和/或腹板的化学成分组成相同。


技术总结
本发明公开了一种T形接头自蔓延爆燃摩擦压力焊‑卯复合连接方法。属于焊接领域。方法包括:在T形接头底板板面上加工出球形嵌合槽;在其腹板下端面加工出与嵌合槽配合球形连接头;连接头略小于嵌合槽;连接头与嵌合槽之间添加纳米自蔓延粉末。对腹板向下施加压力,同时,用两个摆锤前后锤击腹板,使腹板球形连接头与纳米自蔓延粉末之间短距离滑动,滑动摩擦热达到点火温度时,将引发粉末的自蔓延反应,生成钢水和熔融状态的氧化铝。球头和球形嵌合槽表面受热熔化。在高温和压力作用下,反应产物钢水和氧化铝被挤出,球头与球形嵌合槽焊合,形成焊‑卯复合连接T形接头。该接头不但结合强度高,还可提高连接效率,降低焊接加工成本。

技术研发人员:宋金山,杨建伟,严翰新,郭莉军
受保护的技术使用者:北京坤飞装备科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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