一种搅拌摩擦焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种搅拌摩擦焊接装置，涉及搅拌摩擦焊接设备领域。该装置包括：气罩壳体、顶盖、搅拌头；气罩壳体具有气体容纳腔，且其侧壁开设有与气体容纳腔连通的间隔设置的至少两个输气孔，输气孔用于通过输气管与外部气源相连以输入惰性气体，气罩壳体的底部开设有的出气孔；顶盖设置于气罩壳体顶端，顶盖开设有与出气孔同轴设置通孔；搅拌头用于与搅拌摩擦焊机的主轴相连，且搅拌头从通孔伸入气体容纳腔，搅拌头上同轴套设有与搅拌头同速旋转的涡轮。其焊接方法为：焊前储气、初始扎入、工具行走以及焊后保护。本实用新型专利技术的结构简单可靠、制造容易、使用效果好，能够通过涡轮增压方式有效地提高搅拌摩擦焊焊缝金属的防氧化保护效果。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊接装置
本技术涉及搅拌摩擦焊接设备
，具体而言，涉及一种搅拌摩擦焊接装置。
技术介绍
现搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，具有焊接质量高，焊接变形小，无环境污染等显著优势。不仅适用于焊接铝、镁等低熔点金属，同时在焊接钛合金、钢铁材料等高熔点金属时也具备显著优势。然而，当搅拌摩擦焊应用于钛合金、钢铁材料的焊接时，由于焊接温度较高，加之被焊材料活性较强，导致焊缝金属极易发生氧化，从而造成焊缝成形较差且接头力学及腐蚀性能不佳。为解决上述问题，目前通常采用在搅拌头周围加装一保护气罩的方式，通过在气罩内通入惰性气体，在焊接区域周围形成惰性气体气氛以防止焊缝金属发生氧化。但目前的保护气罩存在一定亟待解决的问题：(1)当焊接速度较快，或外部气源不稳定时，现有保护气罩无法提供足够的保护气体流量将焊接区域空气迅速排开形成保护气氛；(2)惰性保护气体通过保护气罩上数量有限的气道进入保护气罩，再由保护气罩下部的出气嘴达到焊接区域，这种方式容易导致焊接区与惰性气体发生紊流及分布不均匀，降低气体保护效果，从而引起焊缝金属的氧化。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种搅拌摩擦焊接装置，此搅拌摩擦焊接装置结构简单、制造容易，同时使用效果好，并且能有效地通过涡轮增压的方式增加保护气体流量及压力，提高保护气体均匀程度，进而增强对高熔点金属搅拌摩擦焊焊缝金属的防氧化效果。本技术的另一目的在于提供一种搅拌摩擦焊接装置的焊接方法，采用了上述的搅拌摩擦焊接装置进行焊接。因此，该焊接方法能有效地通过涡轮增压的方式增加保护气体流量及压力，提高保护气体均匀程度，进而增强对高熔点金属搅拌摩擦焊焊缝金属的防氧化效果。本技术是这样实现的：一种搅拌摩擦焊接装置，包括：气罩壳体，气罩壳体具有气体容纳腔，且气罩壳体的侧壁开设有与气体容纳腔连通的间隔设置的至少两个输气孔，至少两个输气孔均用于通过输气管与外部气源相连以输入惰性气体，气罩壳体的底部开设有的出气孔；顶盖，顶盖设置于气罩壳体顶端，顶盖开设有与出气孔同轴设置通孔；搅拌头，搅拌头用于与搅拌摩擦焊机的主轴相连，且搅拌头从通孔伸入气体容纳腔，搅拌头上同轴套设有与搅拌头同速旋转的涡轮。进一步地，在本技术的较佳实施例中，搅拌头与涡轮通过键连接，使得搅拌头与涡轮可在搅拌摩擦焊机的驱动下同速旋转。进一步地，在本技术的较佳实施例中，顶盖与气罩外壳之间设置有垫片，顶盖、垫片以及气罩外壳通过螺栓与螺母紧密连接。进一步地，在本技术的较佳实施例中，搅拌头与顶盖之间设置有密封轴承，且密封轴承与搅拌头同轴设置，密封轴承与搅拌头以及密封轴承与顶盖之间均为过盈配合。进一步地，在本技术的较佳实施例中，气罩壳体的侧壁开设有多个输气孔，且多个输气孔在气罩外壳的侧壁呈圆周阵列设置，且输气孔与输气管呈过盈配合。进一步地，在本技术的较佳实施例中，输气孔的数量为四个，且四个输气孔在气罩外壳的侧壁呈圆周阵列设置。上述方案的有益效果：1、焊前预先排空保护气罩内的空气并存储一定量的惰性保护气体，可保证焊接过中程惰性保护气体的稳定充足，提高保护效果。2、与传统保护气罩相比，采用涡轮增压可显著增加焊接过程中保护气体的流量及压力，在焊接速度较快时也可实现迅速排开焊接区域的空气，使焊缝金属获得更加充分的保护。3、采用涡轮将储存在保护气罩内的惰性气体引入焊接区域，可避免惰性气体发生紊流，分布更加均匀，对焊缝金属保护效果更好。4、将涡轮固定在搅拌头上实现二者同轴同速旋转，不需要额外动力装置实现涡轮增压，设备体积小、制造及实用方便。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本技术的实施例提供的搅拌摩擦焊接装置的爆炸示意图；图2为本技术的实施例提供的搅拌摩擦焊接装置的结构示意图；图3为图2的剖面结构示意图；图4为本技术的实施例提供的焊前储气阶段的原理示意图；图5为本技术的实施例提供的初始扎入阶段的原理示意图；图6为本技术的实施例提供的焊接行走阶段的原理示意图；图7为本技术的实施例提供的焊后保护阶段的原理示意图。图标：100-搅拌摩擦焊接装置；101-气罩壳体；103-气体容纳腔；105-输气孔；107-输气管；109-出气孔；111-顶盖；113-通孔；115-搅拌头；117-涡轮；119-键；121-螺栓；123-螺母；125-垫片；127-密封轴承；129-被焊板材；131-对接面。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。图1为本实施例提供的搅拌摩擦焊接装置100的爆炸示意图；图2为本实施例提供的搅拌摩擦焊接装置100的结构示意图；图3为图2的剖面结构示意图。请参阅图1至图3，本实施例提供了一种搅拌摩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，包括：气罩壳体，所述气罩壳体具有气体容纳腔，且所述气罩壳体的侧壁开设有与所述气体容纳腔连通的间隔设置的至少两个输气孔，至少两个所述输气孔均用于通过输气管与外部气源相连以输入惰性气体，所述气罩壳体的底部开设有的出气孔；顶盖，所述顶盖设置于所述气罩壳体顶端，所述顶盖开设有与所述出气孔同轴设置通孔；搅拌头，所述搅拌头用于与搅拌摩擦焊机的主轴相连，且所述搅拌头从所述通孔伸入所述气体容纳腔，所述搅拌头上同轴套设有与所述搅拌头同速旋转的涡轮。

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，包括：气罩壳体，所述气罩壳体具有气体容纳腔，且所述气罩壳体的侧壁开设有与所述气体容纳腔连通的间隔设置的至少两个输气孔，至少两个所述输气孔均用于通过输气管与外部气源相连以输入惰性气体，所述气罩壳体的底部开设有的出气孔；顶盖，所述顶盖设置于所述气罩壳体顶端，所述顶盖开设有与所述出气孔同轴设置通孔；搅拌头，所述搅拌头用于与搅拌摩擦焊机的主轴相连，且所述搅拌头从所述通孔伸入所述气体容纳腔，所述搅拌头上同轴套设有与所述搅拌头同速旋转的涡轮。2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于：所述搅拌头与所述涡轮通过键连接，使得所述搅拌头与所述涡轮可在所述搅拌摩擦焊机的驱动下同速旋转。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵运强，王春桂，董春林，刘凤美，易耀勇，邓军，谭锦红，
申请(专利权)人：广东省焊接技术研究所广东省中乌研究院，
类型：新型
国别省市：广东,44