The invention provides a stirring device of friction welding hole plate, which is characterized in that: including the withdrawing type pin system, including pin fixed seat, back mixing needle and a fixed plate, a plurality of chromium copper electrodes as shoulder conductors arranged evenly stirring shaft lower end of the needle holder shoulder surface; conductive copper end embedded in the fixed plate, the shaft shoulder conductive body and the welding workpiece contact, shoulder conductive body, welding workpiece and conductive copper constituting the conductive path; pin pumpback transmission system, including the pin rotating seat and the needle spindle, through the bolt connection of thewithdrawing type the pin and the pin system pumpback transmission system; brush system, arranged in the pin fixing seat on both sides of the wall surface resistance; auxiliary heating system, closing the switch through the brush system for auxiliary heating system with current resistance . The invention also discloses the working method of the device. The operation of the invention is simple, and the keyhole is avoided, and the stirring friction, the welding efficiency and the product quality are improved.
【技术实现步骤摘要】
一种无匙孔搅拌摩擦焊厚板的装置及方法
本专利技术属于焊接领域,涉及电焦耳效应和回轴式搅拌针,尤其涉及一种无匙孔搅拌摩擦焊厚板的装置及方法。
技术介绍
搅拌摩擦焊(FrictionStirWelding,简称FSW)是英国焊接研究所(TWI)1991年专利技术的一种固相焊接方法。由于其焊接温度低,被焊材料未熔化,故搅拌摩擦焊缝中不仅没有熔焊缺陷,且无飞溅、无烟尘、无辐射、不需要保护气体、不需要填充焊丝、不需要清渣、变形和应力小,是一种绿色环保低能耗的新型焊接技术。经过20多年的发展,搅拌摩擦焊已在越来越多领域推广应用,可以成功焊接铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、铅合金、不锈钢、塑料等材料。但是实践证明,将搅拌摩擦焊应用于工程焊接,还有许多难题需要解决,特别是搅拌头提供的摩擦热有限,摩擦焊接区温度场呈现“上高下低”的浅漏斗状,在焊缝根部易出现弱连接、未焊透等缺陷,故难于焊接铝、镁合金等厚板;焊接结束,随着搅拌针的抽出会产生匙孔缺陷;由于厚板焊接的阻力大,变形困难,使得搅拌头的磨损也比较严重。搅拌摩擦焊接的原理为:将底板上的待连接工件通过夹具固定,防止工件在焊接过程中错动。利用一个耐高温的硬质材料制成具有一定形状的搅拌工具,工具包括搅拌针、轴肩和夹持杆。将搅拌针高速旋转插入被焊材料的连接处,搅拌针对材料进行强烈的搅拌和混合,当轴肩紧密接触工件表面时,搅拌针停止向下插入,此时连接处不断产生的摩擦热使连接部位材料温度升高形成塑性软化区,然后搅拌头沿焊缝向前直线移动,对材料进行搅拌摩擦来完成焊接。在焊接过程中,搅拌头边高速旋转,边沿工件的连接部位与工件相对移动,在搅拌 ...
【技术保护点】
一种无匙孔搅拌摩擦焊厚板的装置,其特征在于,包括:回抽式搅拌针系统,包括搅拌针固定座(15)、设置在所述搅拌针固定座(15)中心通孔上的回抽式搅拌针(16)和固定底板(1),所述回抽式搅拌针(16)的下端工作面凸出于所述搅拌针固定座(15)的下端轴肩面,凸出长度与焊接工件(3)厚度匹配,在所述搅拌针固定座(15)下端的轴肩面圆周上均匀设置有多个铬铜电极作为轴肩导电体(7),所述轴肩导电体(7)随所述搅拌针固定座(15)的内部形式设置并延伸至所述搅拌针固定座(15)的两侧壁端面;所述固定底板(1)的上端面内嵌入有导电铜板(2),当所述回抽式搅拌针(16)完全插入工件,所述搅拌针固定座(15)下端轴肩面与焊接工件(3)紧密接触后,所述轴肩导电体(7)、所述焊接工件(3)和所述导电铜板(2)构成导电通路;搅拌针回抽传动系统,包括搅拌针旋转座(8)和设置在所述搅拌针旋转座(8)中心通孔上的通过电机转动控制的抽针主轴(17),所述搅拌针固定座(15)和所述搅拌针旋转座(8)之间设有绝缘板(10)且通过螺栓将三者紧固,实现所述回抽式搅拌针系统和所述搅拌针回抽传动系统的连接;电刷系统,设置在所述搅拌 ...
【技术特征摘要】
1.一种无匙孔搅拌摩擦焊厚板的装置,其特征在于,包括:回抽式搅拌针系统,包括搅拌针固定座(15)、设置在所述搅拌针固定座(15)中心通孔上的回抽式搅拌针(16)和固定底板(1),所述回抽式搅拌针(16)的下端工作面凸出于所述搅拌针固定座(15)的下端轴肩面,凸出长度与焊接工件(3)厚度匹配,在所述搅拌针固定座(15)下端的轴肩面圆周上均匀设置有多个铬铜电极作为轴肩导电体(7),所述轴肩导电体(7)随所述搅拌针固定座(15)的内部形式设置并延伸至所述搅拌针固定座(15)的两侧壁端面;所述固定底板(1)的上端面内嵌入有导电铜板(2),当所述回抽式搅拌针(16)完全插入工件,所述搅拌针固定座(15)下端轴肩面与焊接工件(3)紧密接触后,所述轴肩导电体(7)、所述焊接工件(3)和所述导电铜板(2)构成导电通路;搅拌针回抽传动系统,包括搅拌针旋转座(8)和设置在所述搅拌针旋转座(8)中心通孔上的通过电机转动控制的抽针主轴(17),所述搅拌针固定座(15)和所述搅拌针旋转座(8)之间设有绝缘板(10)且通过螺栓将三者紧固,实现所述回抽式搅拌针系统和所述搅拌针回抽传动系统的连接;电刷系统,设置在所述搅拌针固定座(15)的两侧壁端面上,包括导电碳刷(6)、弹簧(11)、弹簧压盖(13)、电刷盒(4)、绝缘体(5)和碳刷导线(12)...
【专利技术属性】
技术研发人员:谢广明,骆高宇,贺创奇,
申请(专利权)人:东北大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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