可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103551730103551730A(43)申请公布日2014.02.05(21)申请号201310540226.6(22)申请日2013.11.05(71)申请人黄山学院地址245041安徽省黄山市屯溪区西海路39号(72)发明人汪洪峰汪建利宋娓娓(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人瞿网兰(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)B23K20/26(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置(57)摘要一种可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置，其特征是它主要由焊接装置和补料装置组成，所述的焊接装置和补料装置均受控于控制器（12），所述的焊接装置包括主轴（1）、上活动轴肩（2）、下活动轴肩（3）、上激振器（4）、下激振器（5）和双轴肩搅拌针（6）；所述的补料装置包括中频电炉（8）、金属导管（9）、加压器（10）和支架（11）。本发明实现了激振环境下的双轴肩焊接以及减少了焊缝区域的减薄效应现象出现，这大大提高了板材搅拌摩擦焊接的焊缝质量。CN103551730ACN10357ACN103551730A权利要求书1/1页1.一种可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置，其特征是它主要由焊接装置和补料装置组成，所述的焊接装置和补料装置均受控于控制器（12），所述的焊接装置包括主轴（1）、上活动轴肩（2）、下活动轴肩（3）、上激振器（4）、下激振器（5）和双轴肩搅拌针（6），所述的搅拌针（6）一端通过螺纹固定在上活动轴肩（2）上，另一端通过螺纹固定在下活动轴肩（3）上，上活动轴肩（2）通过定位螺钉（7）固定在主轴（1）上，上激振器（4）安装在上活动轴肩（2）上并位于主轴（1）的内孔中，下激振器（5）安装在下活动轴肩3的下部，上激振器（4）和下激振器（5）均与控制器（12）电气连接，搅拌针（6）对工件进行搅拌时，上活动轴肩（2）和下活动轴肩（3）同时施加压力，同时上活动轴肩（2）在上激振器（4）的作用下对焊接区金属进行激振挤压，下活动轴肩（3）在下激振器（5）的作用下对焊接区金属进行激振挤压，最终保证焊缝区金属均匀，提高焊缝质量；所述的补料装置包括中频电炉（8）、金属导管（9）、加压器（10）和支架（11），金属导管（9）的出料端伸入焊接工件待焊焊缝中，金属导管（9）的进料端分别与中频电炉（8）的出料端及加压器（10）的出口端相连通，焊接时，通过中频电炉电熔与母材相同的金属，然后在加压器（10）的加压作用下通过金属导管（9）将其送到搅拌针（6）的前端进行挤压焊接，以确保焊接区域有足够的流动金属填充，这既可控制焊缝区域的减薄效应，也可提高焊缝区域的力学性能；中频电炉（8）和加压器（10）固定在支架（11）上；所述的搅拌针（6）的前进速度与金属导管（9）的后退速度一致。2.根据权利要求1所述的可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置，其特征是所述的主轴（1）上装有第一传感器（14），支架（11）上装有第二传感器（15），它们均受控制器（12）以保证搅拌针（6）的前进速度与金属导管（9）的后退速度一致，控制器与电脑（13）相连以实现在线监视，确保搅拌针（6）焊接过程中不会碰到金属导管（9）的前端。3.根据权利要求1所述的可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置，其特征是焊接板材被焊接侧制备成半圆形，两块板材焊接时组成一个整圆，且圆的直径要小于搅拌针（6）最细处的直径。2CN103551730A说明书1/3页可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置技术领域[0001]本发明涉及一种焊接技术，尤其是一种利用双轴肩、能减小焊缝区域建波效应及提高焊缝区域力学性能的摩擦焊技术，具体地说是一种可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置。背景技术[0002]目前，搅拌摩擦焊接的应用越来越广泛，但目前市场上应用较为广泛的搅拌摩擦焊接设备仍然是单轴肩焊接设备，且搅拌头部位相对固定，这严重影响了焊接区域的力学性能，大多数时候会造成焊接板材底部焊接未透，在一些重要应用场合留下隐患，带来了原始裂纹，最终造成了事故发生。随着市场要求不断提高，新的焊接方式即双轴肩焊接也出现了，但直到目前为止其应用还是较为缓慢。主要是处在实验阶段，这其中主要原因还是微能处理好焊缝区域的金属均匀分布问题，最终造成焊缝区力学性能下降；另外焊缝减薄效应一直是困扰焊缝质量的一个重要因素。基于上述原因，设计一种可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置来实现双轴肩焊接，且因双轴肩都装有激振器容易使焊缝区域金属在焊接过程中实现均匀化，同时在焊接时搅拌针前端因不断注入熔化的母材金属，这使得焊缝区域金属充足，有利于减少焊缝区域的减薄，从而提高了焊接质量是当解决摩