T／CWAN 0022-2021标准规范下载简介

T／CWAN 0022-2021 搅拌摩擦焊静轴肩焊具设计及制造规范.pdf简介：

"Title: T/CWAN 0022-2021 搅拌摩擦焊静轴肩焊具设计及制造规范.pdf" 标题表明这是一份关于搅拌摩擦焊（Stirring Friction Welding, SFW）静轴肩焊具的设计和制造的标准规范文档。搅拌摩擦焊是一种金属连接技术，通过高速旋转并施加压力，使金属表面通过摩擦和热量作用熔化并结合。这份规范详细规定了这种特定焊接工具的设计参数，尺寸要求，材料选择，制造过程，检验方法以及可能的质量控制标准，目的是确保焊具的性能稳定，焊接效果良好，并且符合安全和工艺效率的要求。它适用于相关行业（如汽车制造、航空航天等）中对焊接设备的生产和质量管理。

T／CWAN 0022-2021 搅拌摩擦焊静轴肩焊具设计及制造规范.pdf部分内容预览：

静止轴肩搅拌摩擦焊通过内部旋转的搅拌针扎 待焊材科与焊接材科产生摩擦热，使 料达到热塑性状态，外部不旋转的轴肩与试板表面紧密接触并对材料施加压力或者保证材料 、被挤出，内部旋转的搅拌针与外部不旋转的轴肩一起沿焊接方向运动，实现工件间固相连 接的焊接方法，静止轴肩搅拌摩擦焊用焊具如图2所示

3.3静止轴套sleeve

GB∕T 155-2006 原木缺陷T/CWAN00222021

静止轴套用于连接静止轴肩与焊接设备。焊接过程中设备的主轴带动搅拌针发生旋转， 静止轴肩在焊接过程中不发生旋转即需要将静止轴肩与设备上不发生旋转的位置进行固定 车接，通过静止轴套一端与设备不旋转的位置进行连接，另一端与静止轴肩进行连接，从而 实现外部不旋转的静止轴肩与内部旋转的搅拌针组成的焊具

3.4紧固件locknut

3.6静止轴肩stationaryshoulde

焊接过程中外部不旋转的部件， 通过与材科衣 3.7焊接倾角tiltangle 搅拌针轴线与焊件垂直方向的夹角。夹角与焊接方向相反，一般呈0°~3°

4.1.1搅拌针材料的选用原则

根据待焊接材料的物理特性选择，如材料的熔点、硬度等 如焊接铝合金时，铝合金的熔点一般在660℃左右，搅拌针的材料应该选择工作温度在 660℃左右时仍然能够保证良好硬度、韧性和耐磨性的材料，如高速工具钢或高温综合性能 尤其是抗磨性能更好的耐热合金钢等

4.1.2搅拌针针部的设计原则

4.1.2.1搅拌针针长设计原则

根据待焊接工件的所需焊接深度设计对应长度的焊针，如图3所示，一般针长L=焊接

T/CWAN0022—2021

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注：h：焊接深度（mm），l：针长（mm），θ：焊接倾角（°），D：轴肩直径（mm）

推荐使用以下公式进行针长计算！

4.1.2.2搅拌针螺纹设计原则

图3针长计算方式示意图

根据针长选择合适的螺纹形状、螺纹深度及螺纹切面。 螺纹形状一般有圆形、梯形、三角形等。 螺纹的深度一般根据针长和针直径进行选择，螺纹深度一般为针长的0.1。

4.1.3搅拌针小轴肩直径的设计原则

搅拌针小轴肩直径主要根据焊接深度进行选择，小轴肩直径的作用主要是辅助产热。 股来说，小轴肩直径为搅拌针根部直径的1到1.5倍

.4搅拌针外轮廓的设讯

4.2静止轴肩设计原则

4.2.1静正轴肩材料的选用原则

静止轴肩材料选用和搅拌针材料一致，根据待焊接材料的物理特性选择，如材料的熔点、 硬度等。 如焊接铝合金时，铝合金的熔点一般在660℃左右，轴肩的材料应该选择工作温度在 660℃左右时仍然能够保证良好硬度、韧性和耐磨性的材料，如高速工具钢或高温综合性能 尤其是抗磨性能更好的耐热合金钢等。

4.2.2静止轴肩端部直径的设计原则

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静止轴肩端部与搅拌针端部均与待焊工件接触，静止轴肩端部直径的内径与搅拌针的小 轴肩直径匹配

4.2.3静止轴肩内轮廓设计原则

静止轴肩内轮廓与搅拌针外轮廓匹配，匹配间隙在0.5mm到1.5mm之间。

静止轴肩内轮廓与搅拌针外轮廊匹配，匹配间隙在0.5mm到1.5mm之间。

4.2.4静止轴肩外轮廊设计原则

4.3静止轴套设计原则

静止轴套作为连接静止轴肩与设备的连接件，其设计原则应尽量保证主轴与静止轴肩的 同轴度，保证静止轴套的刚度。静止轴套的材料可以选择结构钢或模具钢

紧固件与静止轴套的固定方式为可以 螺纹连接、螺栓连接或者其他方式。紧固件的材料可以选择结构钢或模具钢。

加工后的保证焊具的每个位置的公差均不超过0.05mm，焊具的表面无油污无毛刺，保 证同心度不超过0.02mm

热处理工艺为材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的 种金属热加工工艺。 在焊具制作中起到提高金属材料的强度、硬度及一定的韧性。由原材料加工后的焊具需 要进行热处理才能进行使用，根据选用的焊具的牌号确定热处理工艺及热处理后的硬度

搅拌针热处理后的焊具表面存在一层氧化皮，需要进行精磨去除氧化皮，因此在进行焊 具原材料加工时需要预留出精磨的量

一般静止轴套和紧固件在经过热处理后不需要精磨，而是需要进行表面处理，保证其表 面一定的耐腐蚀性

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6焊具存储、包装及运输

焊具为高精密的焊接耗材，其包装及运输需要注意其规范化

焊具的包装应注意其在运输颠簸状态和腐蚀性环境下的仍可保持原始的外观及焊接能 力，需要确保以下几点： 6.1.1焊具应放置于稳定性良好的包装盒内，保证其不会因颠簸发生位移； 6.1.2包装材料应选取合适硬度、塑性的材料，保证其不会在意外情况下逸出包装盒，造成 包装失效，另外包装材料应该为绿色环保的材料； 6.1.3焊具功能区域（搅拌针、轴肩）、装夹区域为重要保护区域，需使用特殊方式进行保 护； 0..4仕湿度牧大或腐蚀环境下， 应增添防腐手段（增加王燥剂或涂防锈油等）

6.2.1为保证搅拌头在运输途中不会因运输颠簸磕碰、海水腐蚀等因素引起的焊接失效，在 运输途中尽量选取颠簸少、耗时短、低腐蚀性环境的运输方法。 6.2.2在运输过程中需要标注向上、怕湿、小心轻放等标志

具存储的位置应保持燥，并且采取一定的防

7.1焊接操作过程中操作人员应在安全区域内，戴好安全帽并戴防护眼镜和隔音耳塞； 7.2操作人员在焊接过程中戴防尘口罩和手套； 7.3焊接过程中禁止接触搅拌头和焊缝； 7.4焊接结束后装卸搅拌头和零件时防止烫伤。

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附录A （资料性） 搅拌摩擦焊静轴肩焊具使用方法 将静止轴套固定于设备（龙门设备、机器人设备或者CNC设备）的主轴上，搅拌针通过顶 丝或者气液压的方式与刀柄连接，将匹配的静止轴肩与搅拌针同心防止并通过紧固件与静止 轴套进行连接。 通过设置一定的焊接轨迹和焊接参数，开始运行设备。焊接过程中搅拌针发生旋转，外 部静止轴肩不旋转保持与焊缝表面接触，通过程序的运行形成焊缝。 静止轴肩位置设计有部分出料槽和出料孔，出料槽和出料孔可以帮助挤入到轴肩内的材 科排出，防止堵塞轴肩。当出料槽和出料孔的材料排出过多时可以通过人工剪切或者机械的 方式除去出料，保证焊接的顺利进行。

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附录 B （资料性） 静轴肩搅拌摩擦焊焊具使用焊前准备及接头要求

焊接前需对焊件的待焊接区域进行清理，去除接头面及待焊区周围的表面氧化膜、油污 等其他物质。焊件清理的方法可以通过化学方法如酒精或丙酮擦拭，也可以通过机械的方法 如打磨或抛光的形式。

B. 2. 1 装配间隙

对接接头充许的最大间隙应不超过下表B.1的规定

止轴肩搅挫摩擦焊对接接头允许的最大间隙（单

头允许的最大高度差应不超过下表B.2的规定。

静止轴肩搅拌摩擦焊对接接头允许的最大高度差

二级建造师《建筑工程管理与实务》施工测量技术精讲PPT充许的最大高度差（单位：mm）

注：高度差指等厚板对接时由于装夹或者板材尺寸精度导致对接的两板上表面之间存在一定 高度差异

注：高度差指等厚板对接时由于装夹或者板材尺寸精度导致对接的两板上表面之间存在一定 高度差异。

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附录 C （资料性） 静轴肩搅拌摩擦焊焊后检验及接头测试内容

焊缝表面质量采用目测进行全检。焊缝表面不充许出现表面沟槽及起皮现象，焊缝背部 不允许出现未焊透。目视检测按GB/T32259进行检测

DL／T 1740-2017 直流气体绝缘金属封闭输电线路技术条件焊缝内部质量可以采用无损检测或者金相的方法进行检测评定； C.2.1渗透检测按GB/T18851.1和GB/T26953进行检测； C.2.2X射线检测按GB/T3323.1和GB/T3323.2进行检测： C.2.3超声检测按GB/T11345进行检测： C.2.4焊缝的宏观和微观检验按GB/T26955进行检测