【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置及实验方法
本专利技术涉及一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置及实验方法,属于焊接
技术介绍
搅拌摩擦焊技术经过十多年的发展,已经成功运用于航空、航天、汽车、造船和高速铁路列车等诸多轻合金(主要是铝、镁、铜、锌及其合金)机构的制造领域,并日趋完善,其可焊厚度为2~50mm。对于异种金属间的连接及用常规熔焊方法难以焊接的轻金属材料,采用搅拌摩擦焊一般均能获得成形及性能良好的焊接接头。虽然利用搅拌摩擦焊接方法可以获得高质量的焊缝,搅拌头与工件表面摩擦,产生大量热,有助于母材快速软化,但是搅拌头在长时间高温下易磨损,影响其使用寿命,以至于长距离工作时对搅拌头的失效不能严格把控,比如,铁路的实际工况时,在15m的车厢体上需要进行长时间的连续焊接工作,一旦搅拌头在工作中发生失效,就会导致整段车厢质量不合格,最终给企业带来巨大损失。因此对搅拌摩擦焊搅拌头的寿命进行检测成为了重要工作。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置及实验方法,通过搭建小巧的实验平台,来进行搅拌摩擦焊搅拌头固定工作条件参数的焊接长度检测,同时还能够通过对焊接参数(如搅拌头转速、焊接速度、搅拌头轴向压力)的实时调整,来保证焊接工作的正常进行,直至彻底失效,能够得到搅拌头的极限寿命。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,包括呈口字型轨迹移动的搅拌头、控制电脑和可自动更换的直线焊 ...
【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:包括呈口字型轨迹移动的搅拌头(36)、控制电脑和可自动更换的直线焊接块(4)、回转焊接块A(13)、回转焊接块B(32),所述直线焊接块(4)上设置有一条直线焊缝且通过升降夹紧机构进行直线焊接块(4)的移动和更换,所述回转焊接块A(13)和回转焊接块B(32)上均分别设置有一条回转焊缝且通过侧向固定更换机构进行回转焊接块A(13)和回转焊接块B(32)的固定和更换,所述直线焊接块(4)通过平移与回转焊接块A(13)和回转焊接块B(32)形成搅拌头(36)移动的口字型焊接轨迹,所述搅拌头(36)通过搅拌头固定机构与铣床的铣头固定进而带动搅拌头(36)运动。/n
【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:包括呈口字型轨迹移动的搅拌头(36)、控制电脑和可自动更换的直线焊接块(4)、回转焊接块A(13)、回转焊接块B(32),所述直线焊接块(4)上设置有一条直线焊缝且通过升降夹紧机构进行直线焊接块(4)的移动和更换,所述回转焊接块A(13)和回转焊接块B(32)上均分别设置有一条回转焊缝且通过侧向固定更换机构进行回转焊接块A(13)和回转焊接块B(32)的固定和更换,所述直线焊接块(4)通过平移与回转焊接块A(13)和回转焊接块B(32)形成搅拌头(36)移动的口字型焊接轨迹,所述搅拌头(36)通过搅拌头固定机构与铣床的铣头固定进而带动搅拌头(36)运动。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:所述搅拌头固定机构包括用于固定搅拌头(36)的搅拌头装卡器(37)和设置于搅拌头装卡器(37)上的测量搅拌头(36)轴向压力的搅拌头压力传感器(38)、带动搅拌头(36)转动的搅拌头电动机(40),所述搅拌头(36)通过搅拌头装卡器(37)与铣床的铣头固定进而带动搅拌头(36)运动。
3.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:所述升降夹紧机构包括移动平台导轨(27)和沿移动平台导轨(27)进行移动的移动平台(26),所述移动平台(26)中部向下凹陷形成凹槽且凹槽底部设置有升降液压缸(42),所述升降液压缸(42)的升降杆上设置有升降台(41)且直线焊接块(4)可拆卸的设置于升降台(41)上,所述升降台(41)的顶部位于凹槽的两侧位置处均设置有分别通过挤压液压缸A(6)和挤压液压缸B(8)带动移动用于挤压固定直线焊接块(4)的挤压块(5),所述挤压液压缸A(6)和挤压液压缸B(8)均设置于升降台(41)的顶部,所述挤压液压缸A(6)上还设置有压力传感器(7)。
4.根据权利要求3所述的一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:所述移动平台导轨(27)包括底板和铰接于底板上的第一丝杠且第一丝杠通过移动平台电动机(43)带动转动进而带动移动平台(26)移动,所述底板上位于第一丝杠两侧的位置还分别设置有第一导向杆。
5.根据权利要求4所述的一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:所述挤压块(5)上沿焊缝的方向均匀间隔分布有热电偶A(25)、热电偶B(24)、热电偶C(23)和热电偶D(22)。
6.根据权利要求4所述的一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:所述底板上对应移动平台(26)四个角的位置处分别通过光电开关支架A(28)、光电开关支架B(20)、光电开关支架C(10)和光电开关支架D(3)固定设置有光电开关A(29)、光电开关B(19)、光电开关C(9)和光电开关D(2),所述光电开关支架A(28)、光电开关支架B(20)、光电开关支架C(10)和光电开关支架D(3)分别通过支架螺栓(21)固定设置于底板上。
7.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:所述侧向固定更换机构包括分别将回转焊接块A(13)和回转焊接块B(32)挤压移动与直线焊接块(4)进行紧密贴合的侧向挤压块A(14)、侧向挤压块B(31)以及分别带动侧向挤压块A(14)、侧向挤压块B(31)移动的侧向挤压机构A和侧向挤压机构B,所述侧向挤压机构A包括侧向底板A和设置于侧向底板A上用于带动侧向挤压块A(14)移动的侧向导轨A(16)且侧向挤压块A(14)通过侧向移动支架A与侧向导轨A(16)铰接,所述侧向移动支架A与侧向挤压块A(14)之间设置有侧向压力传感器A(15);所述侧向挤压机构B包括侧向底板B和设置于侧向底板B上用于带动侧向挤压块B(31)移动的侧向导轨B(34)且侧向挤压块B(31)通过侧向移动支架B与侧向导轨B(34)铰接,所述侧向移动支架B与侧向挤压块B(31)之间设置有侧向压力传感器B(33)。
8.根据权利要求7所述的一种搅拌摩擦焊搅拌头寿命检测的实验装置,其特征在于:所述侧向导轨A(16)包括铰接于侧向底板A上的第二丝杠且第二丝杠通过丝杠电动机A(17)带动转动进而带动侧向挤压块A(14)移动,所述侧向底板A上位于第二丝杠一侧的位置还设置有第二导向杆,所述侧向导轨B(34)包括铰接于侧向底板B上的第三丝杠且第三丝杠通过丝杠电动机B...
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