TCWAN 0070-2023 鑄鋁攪拌摩擦焊接技術(shù)規(guī)范

ICS25.160.10CCSJ64團 體 標 準T/CWAN0070—2023鑄鋁攪拌摩擦焊接技術(shù)規(guī)范Technicalspecificationforfrictionstirweldingofcastaluminum2023-07-20發(fā)布 2023-08-01實施中國焊接協(xié)會 發(fā)布T/CWAN0070—2023T/CWAN0070—2023II目 次前 言 II范圍 1規(guī)性用件 1術(shù)和義 1技要求 2制工藝 5附錄A（資性鑄件常結(jié)及拌擦典型用 9附錄B（規(guī)性符義 12附錄C（資性鑄金及拌資料 13前 言本文件按GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則 第部分：標準化文件的和起草規(guī)則》的起草。本文件由航天工程裝備（蘇州）有限公司提出。本文件由中國焊接協(xié)會歸口。（（）T/CWAN0070—2023T/CWAN0070—2023PAGE10PAGE10鑄鋁攪拌摩擦焊接技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了YL101、YL102、YL104、YL112、YL113、YL117、YL302等鑄造鋁合金攪拌摩擦焊接的技術(shù)要求和制造工藝。0.5mm~8mmA。（GB/T2649GB/T2651GB/T2653GB/T2654GB/T3075GB/T3323.2焊縫無損檢測射線檢測第2部分：使用數(shù)字化探測器的X和伽瑪射線技術(shù)GB/T3375GB/T14125機械振動與沖擊振動與沖擊對建筑物內(nèi)敏感設(shè)備影響的測量和評價GB/T15114GB/T15115GB/T26955GB/T32259GB/T32563GB/T34630.11GB/T34630.22GB/T34630.3攪拌摩擦焊鋁及鋁合金第3部分：焊接操作工的技能評定GB/T34630.4攪拌摩擦焊鋁及鋁合金第4部分：焊接工藝規(guī)程及評定GB/T34630.5攪拌摩擦焊鋁及鋁合金第5部分：質(zhì)量與檢測要求QJ20045-2011T/CWAN0012壓焊T/CWAN0033T/CFA0203113GB/T3375、GB/T34630.1和T/CWAN0012界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。本文件中的縮寫符號定義（已注明的除外）見附錄B。刀臺 locationforkeyhole在鑄鋁部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，用于攪拌摩擦焊匙孔引出停留的結(jié)構(gòu)?？p塌 weldcollapse焊縫區(qū)域過多金屬穿過焊縫根部形成過量塌落焊縫金屬的現(xiàn)象。焊縫下塌示意圖見圖1。圖1 焊縫塌意圖鋁 stickyaluminum。圖2 黏鋁意圖Al-SiAl-Si-CuAl-Si-Mg類鑄鋁的成分及質(zhì)量應(yīng)符合GB/T15114GB/T15115T/CFA0203112等相關(guān)標準的規(guī)定。常用鑄鋁合金見附錄C。0.5。0.5mm。GB/T34630.22。表1 退刀尺寸序號攪拌頭軸肩尺寸（D）退刀臺直徑或最小寬度（M）1D≤8mmM≥D+228mm＜D≤12mmM≥D+4310mm＜D≤20mmM≥D+6焊接接頭質(zhì)量等級劃分為三級：Ⅰ級接頭：受力要求高，適用于承受很大交變載荷或重要受力的關(guān)鍵焊縫；Ⅱ級接頭：受力要求較高，適用于承受較大載荷的重要焊縫；Ⅲ級接頭：受力要求一般，適用于其他承受較小載荷的一般焊縫。ⅠⅡⅢ焊接質(zhì)量要求除參照GB/T34630.5外，還應(yīng)滿足下列要求。焊接深度及焊縫寬度要求見表2。焊縫尺寸還應(yīng)符合客戶設(shè)計文件或技術(shù)圖紙相關(guān)要求。表2 焊接頭式尺要求序號接頭形式要求圖示焊接深度（t）焊縫寬度（a）1對接接頭t=δmina≥D2搭接接頭t0≥0.2δmin或0.5mm，取較大值a≥D，a0≥δ13鎖底接頭t≥δmaxa≥D焊縫表面質(zhì)量要求應(yīng)符合表3的規(guī)定，焊縫表面缺陷示意見圖3。表3 焊縫面陷序號缺陷類型焊縫等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級1表面溝槽不允許不允許不允許2焊縫下塌滿足客戶需求滿足客戶需求滿足客戶需求3表面下凹h≤0.3mmh≤0.5mmh≤0.8mm表面溝槽焊縫下塌

c）表面下凹圖3 焊縫面陷意圖常見焊縫內(nèi)部缺陷類型及質(zhì)量要求應(yīng)符合表4的規(guī)定，焊縫內(nèi)部缺陷示意見圖4。表4 常見縫部陷型質(zhì)量求序號缺陷類型焊縫等級Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級1裂紋不允許不允許不允許2未焊透不允許h≤0.1δh≤0.15δ或1.0mm，取較小值3隧道孔洞h≤0.2mm當(dāng)δ≤2mm時，h≤0.3mm；當(dāng)2mm＜δ≤8mm時，h≤0.15δ或0.4mm，取較小值當(dāng)δ≤2mm時，h≤0.6mm；當(dāng)2mm＜δ≤8mm時，h≤0.3δ或0.8mm，取較小值4界面曲鉤h≤0.05δh≤0.2δh≤0.4δa）裂紋b）未焊透c）隧道孔洞

d）界面曲鉤圖4 焊縫部陷意圖Ⅰ90%；b）80%；c）Ⅲ70%。焊前應(yīng)按照GB/T34630.5中4.6.2的要求對待焊部位進行清潔處理，去除部件表面氧化皮、油污以及其他對焊縫質(zhì)量有危害的多余物。-10℃～4085%GB/T14125a）主軸最大轉(zhuǎn)速≥3000rpm；b）最大焊接深度≥8mm；≤±0.1。C6焊前接縫保持貼緊、對齊和壓平，裝配間隙及錯邊量要求應(yīng)符合GB/T34630.5及表5規(guī)定，裝配間隙及錯邊量示意見圖5。底部進行剛性支撐，焊件兩側(cè)通過工裝夾具施加壓緊力和側(cè)向頂緊力。表5 裝配隙錯量求序號焊件厚度（δ）裝配間隙（b）錯邊量（p）1δ≤3mmb≤0.1δp≤0.1δ23mm＜δ≤5mmb≤0.1δ或0.4mm，取較小值p≤0.1δ或0.4mm，取較小值35mm＜δ≤8mmb≤0.1δ或0.6mm，取較小值p≤0.1δ或0.6mm，取較小值

圖5 裝配隙錯量意圖6材料見附錄C（t）l=t–(0.2～0.3)（d）。表6 攪拌尺寸序號攪拌針長度（l）軸肩尺寸（D）1l≤3mm5mm＜D≤10mm23mm＜l≤5mm8mm＜D≤16mm35mm＜l≤8mm12mm＜D≤22mm20%NaOH7表7 鑄鋁接拌磨量求序號攪拌針長度（l）攪拌針磨損量攪拌針長磨損量（Δl）攪拌針根部磨損量（Δd）1l≤3mmΔl≤0.05lΔd≤0.1mm23mm＜l≤5mmΔl≤0.05lΔd≤0.2mm35mm＜l≤8mmΔl≤0.05lΔd≤0.3mm工藝參數(shù)

圖6 攪拌示圖（GB/T34630.4進5.5.1重新調(diào)整焊接工藝參數(shù)并按照GB/T34630.4a）被焊母材的材料牌號、熱處理狀態(tài)、厚度尺寸發(fā)生變化；b）每日首件產(chǎn)品生產(chǎn)前需進行設(shè)備點檢及焊接參數(shù)確認；c）焊接設(shè)備經(jīng)過大修或連續(xù)三個月未使用；GB/T34630.3對焊縫表面無粗糙度要求的，手動或機械去除飛邊，不可損傷母材基體；對表面有粗糙度要求的，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮預(yù)留加工余量，建議進行機加工銑平。GB/T322595焊接接頭X射線檢測方法按GB/T3323.2進行，建議采用工業(yè)CT進行檢測。焊接接頭超聲檢測建議采用相控陣超聲檢測，檢測方法按GB/T32563、QJ20045-2011或T/CWAN0033進行。GB/T26955焊接接頭拉伸試樣取樣按GB/T2649的規(guī)定進行，拉伸測試方法按GB/T2651的規(guī)定進行。有要求時，需要進行彎曲、硬度、疲勞試驗，按照設(shè)計文件執(zhí)行。彎曲試樣制備及檢測按照GB/T2653進行；硬度試樣制備及檢測按照GB/T2654進行；疲勞試樣制備及檢測按照GB/T3075進行。爆破耐壓檢測根據(jù)客戶要求用于檢測鑄鋁焊件內(nèi)部水道所能承受的最大瞬時耐壓能力。通過往焊（耐久檢測根據(jù)客戶要求用于評估鑄鋁焊件在模擬工況下的疲勞強度。通過往焊件水道內(nèi)注入一定若采用攪拌摩擦焊補焊處理，補焊次數(shù)應(yīng)不超過2次，并對補焊焊縫進行全部相關(guān)檢測。附錄A（資料性）鑄鋁部件常見結(jié)構(gòu)及攪拌摩擦焊典型應(yīng)用鑄鋁電機殼示意圖及攪拌摩擦焊焊縫位置見圖A.1，鑄鋁電控盒示意圖及攪拌摩擦焊焊縫位置見圖A.2，鑄鋁電池托盤示意圖及攪拌摩擦焊焊縫位置見圖A.3。對接接頭鎖底接頭圖A.1 鑄電殼圖及拌擦焊位置圖A.2 鑄電盒圖及拌擦焊位置圖A.3 鑄電托意圖攪摩焊縫置鑄鋁部件攪拌摩擦焊接典型應(yīng)用見表A.1。表A.1 鑄部攪擦焊典應(yīng)用序號典型應(yīng)用圖示1用于連接蓋板和電控箱2用于連接蓋板和電控箱上定位點3用于連接蓋板和電控箱上散熱筋條4用于連接蓋板和電控箱上散熱筋條5用于連接電機殼和水套上表面6用于連接電機殼和水套下表面序號典型應(yīng)用圖示7用于連接蓋板和電池托盤8用于連接蓋板和電池托盤附錄B（規(guī)范性）符號定義正文及表格中使用的符號定義如下：h——缺陷尺寸Δ——焊件厚度T——焊接深度D——A——a0——t0——搭接深度B——裝配間隙P——錯邊量L——攪拌針長度D——攪拌針根部直徑Δl——攪拌針長磨損量Δd——攪拌針根部磨損量1313附錄C（資料性）鑄鋁合金及攪拌頭資料常用鑄鋁合金特點及應(yīng)用舉例見表C.1。表C.1 常鑄合特及應(yīng)舉例合金系牌號代號合金特點應(yīng)用舉例Al-Si系YZAlSi12YL102共晶合金，具有較好的抗熱牙科設(shè)備、活塞等。Al-Si-Mg系YZAlSi10MgYL101亞共晶合金，較好的抗腐蝕性能，較高的沖擊韌性和屈服強度，鑄造性能稍差。槳等部件。YZAlSi10YL104Al-Si-Cu系YZAlSi9Cu4YL112兼具較好的抗熱裂性、氣密加工性良好，鑄造性能好。缸蓋和缸體、3CYZAlSi11Cu3YL113過共晶合金，具有優(yōu)異的流密性中等，熱膨脹系數(shù)低。泵和其他要求耐磨的零件。YZAlSi17Cu5MgYL117Al-Mg系YZAlMg5Si1YL302優(yōu)