1.一种用于钛镍异种材料的搅拌摩擦对接焊装置的加工方法,所述装置包括工作台和搅拌摩擦焊机构,所述工作台用于放置和固定待焊接工件,所述搅拌摩擦焊机构包括搅拌摩擦焊设备,其特征在于:该装置还包括激光加热机构,所述搅拌摩擦焊设备的输出端包括搅拌头(6)和气体保护机构,所述搅拌头(6)用于对待焊接工件的对接界面(23)处进行焊接,所述气体保护机构包括保护气罩(4),所述保护气罩(4)的顶端与搅拌摩擦焊设备的输出端固定连接,且其底部为敞开状,所述保护气罩(4)的顶端设置有进气管(41),所述进气管(41)与外部的供气设备连接,所述保护气罩(4)的顶端设置有若干通孔;所述激光加热机构包括设置于所述保护气罩(4)上部的若干激光输出机构(5),所述激光输出机构(5)的输出端分别穿设于通孔中,且所述激光输出机构(5)输出端输出激光光斑照射于待焊接工件的对接界面(23)区域,所述激光输出机构(5)输出的激光光斑位于搅拌头(6)焊接方向的前部;所述工作台表面设置有隔热板(1);所述保护气罩(4)表面的一个通孔用于放置搅拌摩擦焊设备的搅拌头(6),所述搅拌头(6)贯穿该通孔,使搅拌头(6)设置于保护气罩(4)的内部,所述保护气罩(4)的底表面与待焊接合金板表面相互配合,且相互贴合;所述激光输出机构(5)的光斑作用中心与搅拌头(6)在待焊接工件表面的作用中心之间的距离为18-40mm;所述加工方法包括以下步骤:步骤S1:在工作台上依次放置隔热板(1)、待焊接钛合金板(2)和镍基合金板(3),并将其固定在工作台上,使搅拌头(6)位于待焊接工件的对接界面(23)正上端,且激光输出机构(5)的输出端分别对应照射于对接界面(23)的两侧区域,调节搅拌头(6)与激光输出机构(5)之间的距离,并最终固定搅拌摩擦焊设备和激光输出机构(5);步骤S2:通过保护气罩(4)上的进气管(41)输入纯度为99.9-99.99%、流量为2-30 L·min -1 的氩气作为保护气体,同时启动激光输出机构(5),分别对待焊接工件的对接界面(23)两侧进行预热软化;步骤S3:启动搅拌摩擦焊设备,在轴向下压力作用下搅拌头(6)旋转,并使搅拌头(6)沿待焊接工件的对接界面(23)进行相对进给运动,完成搅拌摩擦对接焊操作,使待焊接工件焊接一体。
2.根据权利要求1所述的一种用于钛镍异种材料的搅拌摩擦对接焊装置的加工方法,其特征在于:所述待焊接工件包括钛合金板(2)和镍基合金板(3),所述钛合金板(2)置于搅拌头(6)旋转方向后退侧,镍基合金板(3)置于搅拌头(6)旋转方向前进侧,钛合金板(2)和镍基合金板(3)厚度均为2-15mm。
3.根据权利要求2所述的一种用于钛镍异种材料的搅拌摩擦对接焊装置的加工方法,其特征在于:所述激光输出机构(5)输出的激光束分别照射于对接界面(23)两侧区域,且该激光束照射到待焊接工件表面的光斑一侧与对接界面(23)相切,另一侧与搅拌头(6)轴肩作用于待焊接工件表面后形成的相对运动外轮廓线相切,所述进气管(41)指向钛合金板(2)区域。
4.根据权利要求3所述的一种用于钛镍异种材料的搅拌摩擦对接焊装置的加工方法,其特征在于:所述搅拌头(6)中心偏向钛合金板(2)的偏移距离为0-5mm。
5.根据权利要求3所述的一种用于钛镍异种材料的搅拌摩擦对接焊装置的加工方法,其特征在于:作用于钛合金板(2)区域的激光输出机构(5)的输出功率为500-6000W,激光照射到钛合金板(2)表面的光斑直径为8-20mm,作用于镍基合金板(3)区域的激光输出机构(5)的输出功率为400-5500W,激光照射到镍基合金板(3)表面的光斑直径为5-15mm。
6.根据权利要求1所述的一种用于钛镍异种材料的搅拌摩擦对接焊装置的加工方法,其特征在于:所述步骤S3中搅拌头(6)受到的轴向下压力F=3000-18000N,搅拌头(6)旋转方向为顺时针,转速n=300-1000 r·min -1 ,焊接速度为v=10-50 mm·min -1 。