一种铝合金幕墙副框搅拌摩擦焊连接的方法与流程

1.本发明涉及一种用于对铝合金幕墙副框进行焊接连接的方法，属于铝合金幕墙副框焊接技术领域。


背景技术：

2.隐框玻璃幕墙通常用到副框，副框通过硅酮结构胶与玻璃粘接，现场施工安装时压住副框以实现“隐框”，从外面看不见副框。
3.副框由铝合金型材制成，各条边连接在一起，否则将会产生铝合金副框每一只型材相对独立，不能够联系起来共同承受玻璃所产生的荷载，时间久之将会出现玻璃的安全隐患问题。各边之间的连接通常采用的方法为：将铝合金副框给予45度切角后，采用螺钉连接固定完成。
4.采用搅拌摩擦焊连接铝合金能够节省螺钉连接的工艺，提高生产效率。但是由于副框为管材，不能使用双面焊接，只能使用单面焊接工艺，从而导致焊缝质量差等问题。


技术实现要素：

5.本发明针对现有铝合金副框搅拌摩擦焊连接技术存在的不足，提供一种生产效率高、连接质量高的幕墙铝合金副框搅拌摩擦焊连接的方法。
6.本发明的幕墙铝合金副框搅拌摩擦焊连接的方法，包括以下步骤：
7.(1)将铝合金副框的各条边框的两端裁切成45度角，并将相邻边框对接在一起；
8.(2)通过压板固定各边框，对连接处进行搅拌摩擦焊；
9.(3)搅拌摩擦焊过程中搅拌针的转速为1000-2000n/rpm，焊接速度为400-1000mm/min；
10.(4)焊缝冷却至室温后，进行时效处理，以提高焊缝强度。
11.所述搅拌针的转速为1500n/rpm。所述焊接速度为600mm/min。
12.所述时效处理的温度为160-200℃，处理时间为4-6小时。最佳地，时效处理的温度为170℃，处理时间为5小时。
13.本发明通过控制搅拌摩擦焊过程中的搅拌针转速以及焊接速度提高了生产效率，通过时效处理提高了连接质量。具有以下特点：
14.1.利用较快的搅拌针转动速度，在焊核区形成细小的晶粒，减小焊接过程中材料的强度损失，采用适中的焊接速度，减少焊缝中缺陷的产生；
15.2.利用局部加热，对焊缝区域进行时效处理，提高了焊接件的强度，保证了铝合金副框的结构强度。
附图说明
16.图1是本发明方法的焊接过程及拉伸试样取样示意图。
17.图2是搅拌针转速与焊接件抗拉强度之间的关系图。
18.图3是焊接速度与焊接件抗拉强度之间的关系图。
19.焊接速度600mm/min条件下，图4母材、焊接态与时效态抗拉强度对比图。
具体实施方式
20.以下本发明用于对铝合金幕墙副框进行搅拌摩擦焊连接，如图1所示，具体包括以下步骤：
21.(1)对铝合金副框的各条边狂的两端给予45度切角，并将相邻2块切角后的边框拼接在一起。
22.(2)通过压板固定副框，沿连接处进行搅拌摩擦焊。
23.(3)中搅拌摩擦焊的搅拌针转速为1000-2000n/rpm，焊接速度为400-1000mm/min。
24.图2给出了搅拌针转速与焊接件抗拉强度之间的关系。
25.图3给出了搅拌针转速与焊接件抗拉强度之间的关系。
26.(4)焊接件经过室温冷却后，再使用局部加热装置对焊缝部分进行局部时效处理，提高焊缝强度。
27.(5)时效处理的温度为160-200℃，时效时间为4-6小时。
28.图4给出了母材、焊接态与时效态抗拉强度对比。
29.下面给出具体实施例；
30.对6063-t6铝合金副框的边框两端给予45度切角；
31.并将两块切角后的边框拼接在一起；
32.通过压板固定边框；对连接处进行搅拌摩擦焊，搅拌针转速为1500n/rpm，焊接速度为600mm/min。由图2可以看出搅拌针转速为1500n/rpm条件下，焊接件抗拉强度达到162mpa。由图3可以看出焊接件抗拉强度达到162mpa时的焊接速度为600mm/min。
33.冷却至室温后对焊缝部分进行局部加热，具体工艺为加热至170℃，时效处理5小时。
34.对图1焊缝处取样进行拉伸试验，证明达到了162mpa的焊接强度。
35.上述过程利用1500n/rpm的较快搅拌针转动速度，在焊核区形成细小的晶粒，减小焊接过程中材料的强度损失。采用600mm/min的适中的焊接速度，减少焊缝中缺陷的产生；对焊缝部分进行局部加热，时效处理，提高了焊接件的强度，保证了铝合金副框的结构强度。


技术特征：
1.一种幕墙铝合金副框搅拌摩擦焊连接的方法，其特征是，包括以下步骤：(1)将铝合金副框的各条边框的两端裁切成45度角，并将相邻边框对接在一起；(2)通过压板固定各边框，对连接处进行搅拌摩擦焊；(3)搅拌摩擦焊过程中搅拌针的转速为1000-2000n/rpm，焊接速度为400-1000mm/min；(4)焊缝冷却至室温后，进行时效处理，以提高焊缝强度。2.根据权利要求1所述的幕墙铝合金副框搅拌摩擦焊连接的方法，其特征是，所述搅拌针的转速为1500n/rpm。3.根据权利要求1所述的幕墙铝合金副框搅拌摩擦焊连接的方法，其特征是，所述焊接速度为600mm/min。4.根据权利要求1所述的幕墙铝合金副框搅拌摩擦焊连接的方法，其特征是，所述时效处理的温度为160-200℃，处理时间为4-6小时。5.根据权利要求1所述的幕墙铝合金副框搅拌摩擦焊连接的方法，其特征是，所述时效处理的温度为170℃，处理时间为5小时。

技术总结
一种幕墙铝合金副框搅拌摩擦焊连接的方法，包括以下步骤：(1)将铝合金副框的各条边框的两端裁切成45度角，并将相邻边框对接在一起；(2)通过压板固定各边框，对连接处进行搅拌摩擦焊；(3)搅拌摩擦焊过程中搅拌针的转速为1000-2000n/rpm，焊接速度为400-1000mm/min；(4)焊缝冷却至室温后，进行时效处理，以提高焊缝强度。本发明利用较快的搅拌针转动速度，在焊核区形成细小的晶粒，减小焊接过程中材料的强度损失，采用适中的焊接速度，减少焊缝中缺陷的产生；利用局部加热，对焊缝区域进行时效处理，提高了焊接件的强度，保证了铝合金副框的结构强度。的结构强度。的结构强度。


技术研发人员：朱燕明 孙捷 阎玉芹 朱占中 陈友玲
受保护的技术使用者：江苏恒尚节能科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.27
技术公布日：2023/9/13