本文件界定了铝及铝合金搅拌摩擦点焊(FSSW)的术语和定义。本文件适用于铝及铝合金的搅拌摩擦点焊。

ICS25.160.01
CCSJ33
中华人民共和国国家标准
GB/T 41979.1—2022
搅拌摩擦点焊
铝及铝合金
第 1部分:术语及定义
Friction stirspotweldingAluminium and itsalloys-Part1:Vocabularyanddefinition( ISO 1 8785 - 1 :201 8, Friction stirspotwelding—Aluminium—Part1 :Vocabulary,MOD)
2022-10-12发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2022-10-12实施
1范围
规范性引用文件
术语和定义
回填式搅拌摩擦点焊的说明
缝纫式搅拌摩擦点焊的说明
扫掠式搅拌摩擦点焊的说明
摆动式搅拌摩擦点焊的说明
附录A (资料性)
本文件与ISO18785-1:2018相比的结构变化情况GB/T 41979.1—2022
GB/T41979.1—2022
本文件按照GB/T1.1—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。
本文件是GB/T41979《搅拌摩擦点焊部分：
一第1部分：术语及定义；
一第2部分：焊接接头设计；
一第3部分：焊接操作工的技能评定；一第4部分：焊接工艺规程及评定；一第5部分：质量与检验要求。
铝及铝合金》的第1部分。GB/T41979已经发布了以下本文件修改采用ISO18785-1:2018《搅拌摩擦焊铝第1部分：术语》。本文件与ISO18785-1:2018相比存在结构调整，两个文件之间的结构编号变化对照一览表见附录 A。
本文件与ISO18785-1:2018的技术性差异及其原因如下：一用规范性引用的GB/T3375、GB/T34630.1、GB/T19805分别替换了ISO/TR25901-1、ISO25239-1、ISO14732(见第3章），以便于我国实际应用一增加了“搅拌头”这一术语及其定义(见3.2），因为3.3中提到了搅拌头，需对其定义；一修改了“焊接操作工”的定义，将设定、操作搅拌摩擦点焊设备的人员合并定义为焊接操作工（见3.14），更符合我国国情。本文件做了下列编辑性改动：
一将标准名称改为《搅拌摩擦点焊铝及铝合金第1部分：术语及定义》；一删除了ISO18785-1:2018的参考文献；一增加了索引。
请注意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。本文件由全国焊接标准化技术委员会(SAC/TC55)提出并归口。本文件起草单位：上海航天设备制造总厂有限公司、哈尔滨焊接研究院有限公司、淮北银丰铝业有限公司、广东伟业铝厂集团有限公司、厦门程灿工业设备有限公司、上海华谊建设有限公司、青岛伊唯特智能科技有限公司、哈尔滨职业技术学院。本文件主要起草人赵慧慧、周军、封小松、张春波、石卫、苏金花、吴晓梅、崔凡、皮凤梅、冯扬明、郭立杰、雍丽英、贾洪德、董吉义、毕全聚、荆文、秦丰。H
GB/T41979.1—2022
搅拌摩擦点焊作为一种固相点连接的工艺方法，越来越广泛地应用在航天航空、汽车、轨道车辆等各工业领域。具有无需填充材料、材料不熔化、热输入小、焊接变形小、力学性能高等优点。该方法适用于多种材料的固相焊接，自目前在铝及铝合金方面的应用最为成熟和广泛。通过该项技术的应用极大地提高了构件的可靠性和制造精度，具有重要的地位，制定铝及铝合金搅拌摩擦点焊的通用性标准具有重要意义。
在铝及铝合金搅拌摩擦点焊方面，我国目前尚无标准可依，标准规范处于空白状态，制定适用于铝及铝合金搅拌摩擦点焊标准规范，有利于统一规定相关规范和指导铝及铝合金搅拌摩擦点焊的具体实施工作。GB/T41979《搅拌摩擦点焊铝及铝合金》是铝及铝合金搅拌摩擦点焊的通用性标准，拟由以下部分构成。
一第1部分：术语及定义。目的是界定搅拌摩擦点焊的术语和定义。一第2部分：焊接接头设计。目的是统一接头设计标准。一第3部分：焊接操作工的技能评定。目的是确立操作工的技能评定共同使用条款。一第4部分：焊接工艺规程及评定。目的是为焊接工艺规程及评定提供指南。一第5部分：质量与检验要求。自的是提供搅拌摩擦点焊产品生产、检验技术依据。本文件作为铝及铝合金搅拌摩擦点焊的通用性标准，界定了相关的术语及定义，以便于在全国范围内规范铝及铝合金搅拌摩擦点焊的术语及定义在全国范围内规范用语，从而促进相关从业人员对搅拌摩擦点焊技术的准确描述和理解。IV
1范围
搅拌摩擦点焊铝及铝合金
第1部分：术语及定义
本文件界定了铝及铝合金搅拌摩擦点焊(FSSW)的术语和定义。本文件适用于铝及铝合金的搅拌摩擦点焊。2规范性引用文件
GB/T41979.1—2022
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。
5焊接术语
GB/T3375
GB/T19805焊接操作工技能评定(GB/T19805—2005,ISO14732:1998,IDT）GB/T34630.1搅拌摩擦焊
铝及铝合金第1部分：术语及定义（GB/T34630.1一2017ISO25239-1:2011,MOD)
3术语和定义
GB/T3375、GB/T34630.1、GB/T19805界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
搅拌摩擦点焊frictionstirspotwelding;FSSw利用旋转搅拌针(3.3)或搅拌套(3.18.2)压入和退出母材所产生的摩擦热(搅拌针用或不用横向移动），使母材进入塑性状态并搅拌连接，从而形成搭接焊缝长宽比小且不连续的固相连接方法。见图1。
a）旋转
搅拌头tool
b）压入
图1搅拌摩擦点焊的基本原理
搅拌摩擦点焊过程中所使用的焊接工具。c）退出
GB/T41979.1—2022
注：搅拌头通常是由搅拌针和轴肩组成的旋转部分，包括缝纫式、摆动式、扫掠式搅拌摩擦点焊所使用的焊接工具，以及回填式搅拌摩擦点焊压紧环、搅拌套、搅拌针等焊接工具。3.3
搅拌针E
搅拌摩擦点焊过程中进入母材内部实施焊接的搅拌头中心部分。注1：搅拌针可以是固定的，也可以是可调的。注2：有时焊接不采用搅拌针，此时称之为无针搅拌摩擦点焊。3.4
轴肩shoulder
搅拌摩擦点焊过程中，与母材表面接触实施焊接的搅拌头部分。3.5
rotationspeed
搅拌摩擦点焊过程中，焊接主轴的旋转速度。3.6
rotationdirection
旋转方向
搅拌摩擦点焊过程中，焊接主轴的旋转方向。3.7
plungespeed
压入速度P
搅拌摩擦点焊过程中，在焊接压入阶段搅拌针扎入工件的速度。3.8
压入深度
plungedepth
搅拌摩擦点焊过程中，搅拌针扎入工件的深度。3.9免费标准下载网bzxz
压力控制forcecontrol
搅拌摩擦点焊时，控制搅拌头施加于工件所需压力的方法。3.10
位移控制
position control
搅拌摩擦点焊时，控制搅拌头位移的方法。3.11
驻留时间dwelltime
搅拌摩擦点焊过程中，搅拌头从停止压入到开始退出的时间间隔。3.12
匙孔exithole
搅拌摩擦点焊时，搅拌头退出后在焊点末端遗留的孔。3.13
接合面fayingsurface
工件之间相互接触以形成接头的接触面。3.14
焊接操作工weldsetter;weldingoperator设定、操作搅拌摩擦点焊设备的人员。3.15
automaticwelding
自动焊接
在焊接过程中所有操作均无需手动干预即可执行的焊接。2
焊接设定set-up
GB/T41979.1—2022
焊接之前，焊接设备与工件之间认可的配置条件以及可能要求的操作程序变更。3.17
基本型搅拌摩擦点焊basicFSSW
旋转搅拌针仅通过压入和退出(无横向移动)以形成焊点的搅拌摩擦点焊方法。注：焊接过程见图1。
回填式搅拌摩擦点焊refillFSSW在基本型搅拌摩擦点焊动作的基础上加入回填动作，以形成无匙孔焊点的搅拌摩擦点焊方法。见图2和图3。
回填式搅拌摩擦点焊搅拌头refilFSSWtool由压紧环(3.18.3）、能够沿轴向移动的搅拌套(3.18.2)以及可调搅拌针组成的搅拌头。3.18.2
搅拌套adjustableshoulder
回填式搅拌摩擦点焊过程中，与可调整搅拌针同轴，能够进行旋转和轴向独立运动的搅拌头部分。3.18.3
压紧环clampingring
回填式搅拌摩擦点焊搅拌头的非旋转环形部分，用于在点焊过程中压紧工件。注：压紧环还可用于材料约束，防止点焊过程材料外溢。3.18.4
J clamping ringforce
压紧环作用力
压紧环沿搅拌摩擦点焊搅拌头轴向施加给工件的作用力。3.18.5
搅拌针压入模式
probeplungemode
搅拌针压入的回填式搅拌摩擦点焊模式。见图2。
搅拌套压入模式shoulderplungemode搅拌套压入的回填式搅拌摩擦点焊模式。见图3。
缝纫式搅拌摩擦点焊stitchFSSW搅拌摩擦点焊的一种变化形式，搅拌头压入母材并沿直线或曲线路径短距离平移形成焊点的方法。见图4。
平移长度lengthoftravel
缝纫式搅拌摩擦点焊过程中，搅拌头压入和退出位置中心之间的距离。见图4。
焊点宽度weldwidth
缝纫式搅拌摩擦点焊接头中，搭接工件接合面上由搅拌针形成的焊点区域宽度（相当于搅拌针直径）。见图4。
GB/T41979.1—2022
扫掠式搅拌摩擦点焊sweptFSSW
搅拌摩擦点焊的一种变化形式，搅拌头旋转压入母材并围绕匙孔以限定路径平移运动形成焊点的方法。
见图5。
注：该限定路径可以是圆形或椭圆形。3.20.1
扫掠角度toolpathrotation
扫掠式搅拌摩擦点焊时，以压入位置(3.20.3)为起点的扫掠路径绕焊点中心的旋转角度。3.20.2
扫掠路径toolpath
扫掠式搅拌摩擦点焊时，搅拌头绕焊点中心移动的路径。注：该路径通常是圆形路径，但不限于圆形路径，也可是围绕焊点中心向内的螺旋路径。3.20.3
压入位置plungelocation
扫掠式搅拌摩擦点焊时，扫掠路径的起始位置。注：该位置可为焊点中心或位于扫掠路径中。3.20.4
剪切区域直径shearareadiameter剪切区域位于扫掠式搅拌摩擦点焊接合面，其直径为搅拌针直径与扫掠路径直径之和。见图5。
焊点表面外径weldfaceouterdiameter扫掠式搅拌摩擦点焊的最大加工范围，为轴肩直径和搅拌头路径直径之和。见图5。
摆动式搅拌摩擦点焊swingFSSW
搅拌摩擦点焊的一种变化形式，搅拌头旋转压入后在垂直于工件表面的平面内做弧线运动形成焊点的方法。
见图6和图7。
摆动长度swinglength
摆动式搅拌摩擦点焊时，搅拌头压入位置中心点和退出位置中心点的距离。3.21.2
摆动速度
swingspeed
摆动式搅拌摩擦点焊时，搅拌头摆动的速度。3.21.3
退出速度pulloutspeed
摆动式搅拌摩擦点焊时，在焊缝尾部搅拌头从工件退出的速度。3.21.4
摆动半径
swingradius
摆动式搅拌摩擦点焊时，搅拌头摆动转轴到搅拌头顶部的距离。3.21.5
摆动角度
swingangle
摆动式搅拌摩擦点焊时，搅拌头绕摆动转轴旋转的角度。4
4回填式搅拌摩擦点焊的说明
根据压入母材搅拌头部分的不同，将焊接分为两种模式：a）搅拌针压入(见图2）；
b）搅拌套压入(见图3）。
GB/T41979.12022
焊接时，压紧环将工件压紧，搅拌针和搅拌套能在工件表面旋转（同向或反向)摩擦产热使材料达到塑性状态，随后二者沿轴线反向运动形成能够容纳塑性材料的空间。到达预设压入深度，保持一定驻留时间后，搅拌针和搅拌套回撤至工件表面，使挤出的材料回填匙孔。搅拌头撤离工件表面形成焊点。a）压紧与旋转
标引序号说明：
1一压紧环(静止)
2一搅拌针(旋转)；
3一搅拌套（旋转）。
a）压紧与旋转
标引序号说明：
1一压紧环(静止)；
2一搅拌针(旋转)；
3一搅拌套（旋转）。
搅拌针压入与搅拌套回撤
搅拌针回撤至工件表面
图2搅拌针压入模式的FSSW工艺过程示意搅拌套压入与搅拌针回撤
搅拌套回撤至工件表面
图3搅拌套压入模式的FSSW工艺过程示意d)
搅拌头撤离
搅拌头撤离
GB/T41979.1—2022
缝纫式搅拌摩擦点焊的说明
缝纫式搅拌摩擦点焊接头由小段不连续焊缝构成，单个焊缝平移长度(I)和焊缝表面宽度(w)如图4所示，最大平移长度（Imax）和最小焊缝表面宽度（Wmin）的推荐限值见表1。a）接头示意图
标引序号说明：
一平移长度：
w一焊缝表面宽度。
图4缝纫式FSSW示意图
缝纫式/FSSW焊缝尺寸推荐范围
焊点尺寸
最大平移长度（Imax)）
最小焊缝表面宽度（Wmin）
注：t为上板板厚。
6扫掠式搅拌摩擦点焊的说明
b）A区示图
推荐范围
3t(当 t<3 mm)
2.5t(当 t≥3 mm)
焊接时，搅拌头旋转压入并沿着一个闭合或接近闭合的限定扫掠路径运动，以形成焊点，见图5和表2。
标引序号说明：
D。一焊点表面外径（工件表面）；d，一搅拌头轴肩直径；
dp一搅拌针直径；
dt一扫掠路径直径；
D一剪切区域直径。
GB/T41979.1—2022
图5扫掠式搅拌摩擦点焊(圆形路径)焊点几何尺寸示意图扫掠式搅拌摩擦点焊路径参数
扫掠路径
扫掠角度
：扫掠角度不限于所示扫掠角度。7摆动式搅拌摩擦点焊的说明
压入位置
扫掠角度
压入旋转搅拌头，并沿近似垂直于其旋转轴的方向侧向移动（摆动)搅拌头的搅拌摩擦点焊，见图6和图7。摆动弧线的半径远大于待焊薄板的厚度和侧向移动距离，
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。