T/CWAN 0070-2023 铸铝搅拌摩擦焊接技术规范

ICS25.160.10

CCSJ64

团体标准

T/CWAN0070—2023

铸铝搅拌摩擦焊接技术规范

Technicalspecificationforfrictionstirweldingofcastaluminum

2023-07-20发布2023-08-01实施

中国焊接协会发布

T/CWAN0070—2023

目次

前言..................................................................................................................................................................II

1范围....................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件................................................................................................................................................1

3术语和定义........................................................................................................................................................1

4技术要求............................................................................................................................................................2

5制造工艺............................................................................................................................................................5

附录A（资料性）铸铝部件常见结构及搅拌摩擦焊典型应用.......................................................................9

附录B（规范性）符号定义.............................................................................................................................12

附录C（资料性）铸铝合金及搅拌头资料.....................................................................................................13

I

T/CWAN0070—2023

前言

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。

本文件由航天工程装备（苏州）有限公司提出。

本文件由中国焊接协会归口。

本文件起草单位：航天工程装备（苏州）有限公司、广东鸿图南通压铸有限公司、安徽万宇机械设

备科技有限公司、宁波旭升集团股份有限公司、孚斯威科技（嘉善）股份有限公司、广州瑞松智能科技

股份有限公司、澳门发展及质量研究所、湖南坤鼎数控科技有限公司、江苏北人智能制造科技股份有限

公司、艾因蒂克科技（上海）有限公司、北京石油化工学院、中国焊接协会焊接设备分会。

本文件主要起草人：徐晓霞、刘后尧、树西、张升芳、李继忠、焦向东、李宪政、朱志雄、唐国宝、

谭立武、雷勋发、林涛、李丽、宋卫嗣、万龙、李文晓、郭达伟、李新松。

II

T/CWAN0070—2023

铸铝搅拌摩擦焊接技术规范

1范围

本文件规定了YL101、YL102、YL104、YL112、YL113、YL117、YL302等铸造铝合金搅拌摩擦焊

接的技术要求和制造工艺。

本文件适用于汽车行业及其它行业焊接厚度为0.5mm~8mm的铸铝材质部件的搅拌摩擦焊接制造，

包括但不限于汽车领域的电控盒、电机壳、电池托盘等，其接头形式有对接、搭接和锁底接头等。铸铝

部件常见结构及搅拌摩擦焊典型应用见附录A。

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/T2649焊接接头机械性能试验取样方法

GB/T2651焊接接头拉伸试验方法

GB/T2653焊接接头弯曲试验方法

GB/T2654焊接接头硬度试验方法

GB/T3075金属材料疲劳试验轴向力控制方法

GB/T3323.2焊缝无损检测射线检测第2部分：使用数字化探测器的X和伽玛射线技术

GB/T3375焊接术语

GB/T14125机械振动与冲击振动与冲击对建筑物内敏感设备影响的测量和评价

GB/T15114铝合金压铸件

GB/T15115压铸铝合金

GB/T26955金属材料焊缝破坏性试验焊缝宏观和微观检验

GB/T32259焊缝无损检测熔焊接头目视检测

GB/T32563无损检测超声检测相控阵超声检测方法

GB/T34630.1搅拌摩擦焊铝及铝合金第1部分：术语及定义

GB/T34630.2搅拌摩擦焊铝及铝合金第2部分：焊接接头设计

GB/T34630.3搅拌摩擦焊铝及铝合金第3部分：焊接操作工的技能评定

GB/T34630.4搅拌摩擦焊铝及铝合金第4部分：焊接工艺规程及评定

GB/T34630.5搅拌摩擦焊铝及铝合金第5部分：质量与检测要求

QJ20045-2011铝合金搅拌摩擦焊超声相控阵检测方法

T/CWAN0012焊接术语-压焊

T/CWAN0033铝合金搅拌摩擦焊体积型缺陷相控阵超声检测规范

T/CFA0203113压铸铝合金

3术语和定义

GB/T3375、GB/T34630.1和T/CWAN0012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

本文件中的缩写符号定义（已注明的除外）见附录B。

退刀台locationforkeyhole

在铸铝部件的结构设计中，用于搅拌摩擦焊匙孔引出停留的结构。

焊缝下塌weldcollapse

焊缝区域过多金属穿过焊缝根部形成过量塌落焊缝金属的现象。焊缝下塌示意图见图1。

1

T/CWAN0070—2023

图1焊缝下塌示意图

黏铝stickyaluminum

铸铝件焊接过程中，搅拌头轴肩及针部表面黏着铝料，导致轴肩特征及针部螺纹不明显的现象。黏

铝示意图见图2。

图2黏铝示意图

4技术要求

焊接母材

4.1.1Al-Si、Al-Si-Cu、Al-Si-Mg类铸铝的成分及质量应符合GB/T15114、GB/T15115、T/CFA0203112

等相关标准的规定。常用铸铝合金见附录C。

4.1.2铸铝搅拌摩擦焊接部位的表面应无明显凸起颗粒物或为机加工面，无影响焊接质量的流痕、拉伤、

冷隔等铸造缺陷，应符合相关技术文件或技术协议的要求。

4.1.3铸造浇口、飞边、溢流口、隔皮和顶杆痕迹等应避免留在焊接范围内；如无法避免，应进行清理，

允许留有的凸起或凹陷不得大于0.5mm。

4.1.4在搅拌头轴肩覆盖区域内，铸件不允许有裂纹、欠铸和任何穿透性缺陷，无夹渣等颗粒物杂质；不

应存在聚集型或单个直径大于0.5mm的气孔或缩孔缺陷，且相邻两个孔洞间距不小于搅拌针根部直径。

4.1.5铸铝部件设计时建议留有退刀台以便引出搅拌摩擦焊匙孔。退刀台可以选用铸铝部件焊后待加工

的光孔或螺纹孔等。退刀台尺寸根据搅拌头轴肩尺寸进行确定，见表1。

4.1.6焊接接头设计应参照GB/T34630.2，接头设计形式见表2。

表1退刀台尺寸

序号搅拌头轴肩尺寸（D）退刀台直径或最小宽度（M）

1D≤8mmM≥D+2

28mm＜D≤12mmM≥D+4

310mm＜D≤20mmM≥D+6

焊缝质量

2

T/CWAN0070—2023

焊接接头质量等级划分为三级：

Ⅰ级接头：受力要求高，适用于承受很大交变载荷或重要受力的关键焊缝；

Ⅱ级接头：受力要求较高，适用于承受较大载荷的重要焊缝；

Ⅲ级接头：受力要求一般，适用于其他承受较小载荷的一般焊缝。

焊接接头质量等级由设计人员根据焊件结构特点、工件使用条件、受力情况、重要程度及工艺上的

可能性，会同工艺人员综合评定后确定。Ⅰ级、Ⅱ级接头应在设计文件中注明，未注明的为Ⅲ级接头。

焊接质量要求除参照GB/T34630.5外，还应满足下列要求。

4.2.1尺寸要求

焊接深度及焊缝宽度要求见表2。焊缝尺寸还应符合客户设计文件或技术图纸相关要求。

表2焊接接头形式及尺寸要求

要求

序号接头形式图示

焊接深度（t）焊缝宽度（a）

1对接接头t=δmina≥D

t0≥0.2δmina≥D，

2搭接接头

或0.5mm，取较大值a0≥δ1