【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种搅拌摩擦焊接装置及方法,具体涉及一种静止轴肩辅助支撑倾斜穿透搅拌摩擦焊接装置及方法,属于焊接
技术介绍
搅拌摩擦焊接方法具有焊接变形小、接头质量高和绿色节能等优点,在航空航天和轨道交通等领域具有广泛的应用。但是,由于搅拌摩擦焊工艺本身的限制,所用搅拌针的长度一般都小于被焊工件的厚度以保证轴肩能与被焊工件紧密接触而获得良好的焊缝成形。正是由于搅拌针长度小于被焊工件厚度,因而难以避免在焊缝根部形成未焊合缺陷,而且该缺陷由于尺寸较小而难于采用常规的检测方法所发现,因而具有较大的安全隐患。尤其是对于薄板焊接,根部未焊合缺陷会严重降低接头承载能力,而且对于承受动载的接头而言,根部未焊合缺陷会严重降低其疲劳性能。为解决这一问题,专利《CN101947691A》公开了一种上下轴肩直径不等的自持式搅拌摩擦焊接方法,获得了没有根部未焊合缺陷的接头,但由于上、下轴肩同时产热造成热输入较高而使接头软化严重,导致接头力学性能较低,而且该方法还存在搅拌针容易断裂的缺点;专利《CN102601515A》公开了一种下轴肩不旋转的自持式搅拌摩擦焊接用搅拌头及其焊接方法,由于下轴肩不旋转而降低了焊接热输入,但由于双轴肩只能进行零倾角焊接而造成锻压作用不足使得接头容易出现孔洞等缺陷;专利《CN103894726A》通过在焊接过程中使用同质材料的垫板并在焊后铣除垫板的方式消除根部未焊合缺陷,但此方法不但增加焊接工序和成本, ...
【技术保护点】
一种静止轴肩辅助支撑倾斜穿透搅拌摩擦焊接装置,其特征在于:它包括长针搅拌头(1)、静止轴肩(2)、平移滑块(3)、直线导轨(4)和定位卡具(5),长针搅拌头(1)由上轴肩和长搅拌针组成,长搅拌针固定安装在上轴肩的下端,且长搅拌针与上轴肩同轴设置,长针搅拌头(1)的搅拌针长度大于被焊工件厚度;上轴肩和长搅拌针的横截面均为圆形;静止轴肩(2)的中心加工有圆形盲孔,静止轴肩(2)直径不小于搅拌头(1)轴肩直径,盲孔直径大于长搅拌针直径,盲孔深度大于长搅拌针长度与被焊工件厚度的差值;两个定位卡具(5)沿焊接方向相对布置并安装在焊接工作台(7)上,直线导轨(4)沿焊接方向安装在两个定位卡具(5)之间的焊接工作台(7)上,平移滑块(3)安装在直线导轨(4)上,静止轴肩(2)安装在平移滑块(3)上,平移滑块(3)可在直线导轨(4)上滑动,被焊工件(6)安装在两个定位卡具(5)的上端,长针搅拌头(1)安装在焊机上,长针搅拌头(1)、静止轴肩(2)和平移滑块(3)处在同一条轴线上,焊接时,被焊工件(6)、直线导轨(4)、定位卡具(5)和焊接工作台(7)静止不动,长针搅拌头(1)的长搅拌针穿过被焊工件(6 ...
【技术特征摘要】
1.一种静止轴肩辅助支撑倾斜穿透搅拌摩擦焊接装置,其特征在于:它包括长针搅拌
头(1)、静止轴肩(2)、平移滑块(3)、直线导轨(4)和定位卡具(5),长针搅拌头
(1)由上轴肩和长搅拌针组成,长搅拌针固定安装在上轴肩的下端,且长搅拌针与上轴肩
同轴设置,长针搅拌头(1)的搅拌针长度大于被焊工件厚度;上轴肩和长搅拌针的横截面
均为圆形;
静止轴肩(2)的中心加工有圆形盲孔,静止轴肩(2)直径不小于搅拌头(1)轴肩直
径,盲孔直径大于长搅拌针直径,盲孔深度大于长搅拌针长度与被焊工件厚度的差值;
两个定位卡具(5)沿焊接方向相对布置并安装在焊接工作台(7)上,直线导轨(4)
沿焊接方向安装在两个定位卡具(5)之间的焊接工作台(7)上,平移滑块(3)安装在直
线导轨(4)上,静止轴肩(2)安装在平移滑块(3)上,平移滑块(3)可在直线导轨(4)
上滑动,被焊工件(6)安装在两个定位卡具(5)的上端,长针搅拌头(1)安装在焊机上,
长针搅拌头(1)、静止轴肩(2)和平移滑块(3)处在同一条轴线上,焊接时,被焊工件
(6)、直线导轨(4)、定位卡具(5)和焊接工作台(7)静止不动,长针搅拌头(1)的
长搅拌针穿过被焊工件(6)插入静止轴肩(2)的盲孔,长针搅拌头(1)、静止轴肩(2)
和平移滑块(3)沿焊接方向移动,直至焊接完成。
2.根据权利要求1所述的一种静止轴肩辅助支撑倾斜穿透搅拌摩擦焊接方法,其特征
在于:长针搅拌头(1)的长搅拌针的长度比被焊工件厚度大2mm。
3.根据权利要求1所述的一种静止轴肩辅助支撑倾斜穿透搅拌摩擦焊接方法,其特征
在于:静止轴肩(2)的直径比长针搅拌头(1)的上轴肩直径大5mm。
4.根据权利要求1所述的一种静止轴肩辅助支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘会杰,胡琰莹,王欢,王天聪,李继超,曾凡勇,林喆,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江;23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。