I ICS 25.160.10 CCS J 33 T/CWAN 0069 —2022 空间三维 铝合金结构回抽式搅拌摩擦焊接工艺规范 Space three -dimensional aluminum alloy structure welding process specification for pull-back friction stir welding 中国焊接协会 发 布 2022 -05-24发布 2022 -07-01实施 团体标准 全国团体标准信息平台 II 目 次 前 言 ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ . III 1 范围 ................................ ................................ ................................ ................................ ................................ ...1 2 规范性引用文件 ................................ ................................ ................................ ................................ ............... 1 3 术语、定义和符号 ................................ ................................ ................................ ................................ ........... 1 4 一般要求 ................................ ................................ ................................ ................................ ........................... 5 5 焊接工艺 ................................ ................................ ................................ ................................ ........................... 6 6 接头质量要求 ................................ ................................ ................................ ................................ ................. 11 7 质量检验 ................................ ................................ ................................ ................................ ......................... 13 附录 A（资料性） 典型缺陷产生的主要原因及预防措施 ................................ ................................ ............. 15 全国团体标准信息平台 III 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国焊接协会提出并归口。 本文件起草单位： 贵州航天天马机电科技有限公司、南昌航空大学、 山推工程机械股份有限公司、 重庆科技学院、 哈尔滨焊接研究院有限公司。 本文件主要起草人： 戈军委、谢吉林、陈玉华、 王彩凤、 张体明、 尹立孟、 张春波、 赵源、王善林、 宋骁、乌彦全、 张伟、张鹤鹤、 梁武。 全国团体标准信息平台 全国团体标准信息平台 1 空间三维 铝合金结构回抽式搅拌摩擦焊接工艺规范 1 范围 本文件限定了回抽式空间三维 铝合金结构搅拌摩焊接的术语和定义 ，并规定了一般要求、 焊接工艺、 设计要求、质量要求、质量检验等内容。 本文件适用于厚度为 2 mm~30 mm 的铝合金空间三维结构 回抽式搅拌摩擦焊 接，镁合金和钛合金 也可参考本文件 。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 2651 —2008 焊接接头拉伸试验方法 GB/T 9445 —2015 无损检测 人员资格鉴定与认证 GB/T 26955 —2011 金属材料焊缝破坏性试验 焊缝宏观和微观检验 GB/T 34630.1 —2017 搅拌摩擦焊 铝及铝合金 第1部分：术语及定义 GJB 2367A —2005 渗透检验 QJ 2864B —2018 铝及铝合金熔焊工艺规范 QJ 20043 —2011 铝合金中厚板搅拌摩擦焊技术要求 QJ 20045 —2011 铝合金搅拌摩擦焊超声相控阵检测方法 QJB 481 —88 焊接质量控制要求 T/CWAN 0012 —2019 焊接术语 -压焊 3 术语和定义 T/CWAN 0012 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 搅拌摩擦焊 friction stir welding, FSW 利用旋转的搅拌头在热、力耦合的锻压作用下形成焊缝的固相连接方法。搅拌摩擦焊原理示意图 见图 1。 全国团体标准信息平台 2 a—母材区； b—热影响区； c—热力影响区； d—焊核区； e—轴肩影响区 图1搅拌摩擦焊原理示意图 3.2 回抽式搅拌头 back-pumping stirring tool 搅拌摩擦焊接过程中，与被焊件相互作用而产生摩擦热，并使母材金属发生塑性软化的焊接工具， 焊接结束后，搅拌针能够回抽形成无匙空的焊缝。 它主要由搅拌针、 轴肩、搅拌针夹持 区、搅拌套和搅 拌套夹持区组成。典型的回抽式搅拌头结构示意图见图 2。 图2 典型回抽式搅拌头结构示意图 3.3 搅拌针 probe 位于搅拌套内部，焊接时与被焊件发生作用，焊接结束前，搅拌针沿搅拌头轴线缓慢向上移动，可 实现无匙孔焊接，它是组成搅拌头的关键结构之一（见图 2）。 3.4 轴肩 shoulder 位于搅拌套端部， 焊接时与工件上表面接触并发生作用， 它是搅 拌头的关键组 部分准之一 （见图 2）。 3.5 搅拌头倾角 tool tilt angle 搅拌摩擦焊时，搅拌头轴线方向与被焊面法线方向的夹角 α，搅拌头轴线始终在焊缝切线与被焊件 曲面法线所构成的平面内（见图 3）。 3.6 压入量 heel plunge depth 焊接过程中，搅拌头的轴肩最低点压入母材表面的深度（见图 4）。 全国团体标准信息平台 T/CW AN 0069 —2022 3 图3 搅拌头倾角 图4 压入量 3.7 飞边 toe flash 搅拌摩擦焊后残留在接头正面沿焊缝一侧或两侧翻卷的金属（见图 5）。 图5 飞边与起皮 3.8 起皮 peeling 搅拌摩擦焊缝正面产生的鼓起的麸皮状薄层金属（见图 5）。 3.9 表面下凹 underfill 搅拌摩擦焊后，焊缝正面低于原始母材的现象（见图 6）。 全国团体标准信息平台 4 图6 表面下凹 3.10 隧道孔洞 tunnelcavity 搅拌摩擦焊焊缝内部形成的沿焊接方向的隧道状孔洞。 3.11 表面犁沟 surface