一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置制造方法及图纸

一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置，其主要由夹具体、方型槽Ⅰ、方型槽Ⅱ、金属管、带电磁性弹簧、热电偶、导线Ⅰ、导线Ⅱ、导线Ⅲ、导线Ⅳ、总导线Ⅴ和控制器组成。本实用新型专利技术主要设计制造一款适合控制搅拌摩擦焊接变形的新装置，其实质就是设计一款新型夹具，保证板材在进行搅拌摩擦焊接过程中温度按照一定规律传递到空气中，板材受热变形小，进而保证板材的焊接变形小。本实用新型专利技术可实现对轻量化板材搅拌摩擦焊接过程的变形进行控制，进而提高焊接质量。

A new device for controlling the deformation of friction stir welding

The utility model relates to a new device for controlling the deformation of friction stir welding, which is mainly composed of a clamp, a square groove I, a square groove II, a metal tube, a charged magnetic spring, a thermocouple, a wire I, a wire II, a wire III, a wire IV, a general wire V and a controller. The utility model mainly designs and manufactures a new device suitable for controlling the deformation of the friction stir welding, the essence of which is to design a new type of clamp to ensure that the temperature of the plate is transferred to the air according to certain laws during the friction stir welding process, and the plate has small heating deformation, so as to ensure that the welding deformation of the plate is small. The utility model can realize the control of deformation in the process of friction stir welding of lightweight plates, thereby improving the welding quality.

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置
本技术涉及一种搅拌摩擦焊接技术，尤其是一种控制板材搅拌摩擦焊接变形的技术，具体地说是一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置。
技术介绍
目前，在进行轻量化合金搅拌摩擦焊接过程中，由于在焊接区域温度较高，其他区域温度传递不及时，很容易造成板材焊接出现“V”形状或“马鞍”形状变形，造成焊接的板材无法在实际工程中得到很好地应用。为了解决之一问题，本技术主要通过设计的夹具，其内部装有通入氮气的一系列管子，然后控制管子的排列及管子中氮气的流量，进而实现板材搅拌摩擦焊接过程中的温度场变化，保证最佳的温度传递效果，最后实现因温度而造成的焊接变形控制。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有轻量化合金板材在搅拌摩擦焊接过程中易发生变形的问题，技术一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置，保证板材在进行搅拌摩擦焊接过程中温度按照一定规律传递到空气中，板材受热变形小，进而保证板材的焊接变形小。本技术的技术方案是：一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置，其特征是它主要由夹具体1、方型槽Ⅰ2、方型槽Ⅱ3、金属管4、带电磁性弹簧5、热电偶6和控制器12组成；方型槽Ⅰ2和方型槽Ⅱ3安装在夹具体1中并分别位于焊缝两侧，在方型槽Ⅰ2和方型槽Ⅱ3内部分别安装有金属管4，金属管4中通入氮气，且氮气流量受控于金属管4上的传感控制阀，传感控制阀通过导线与控制器12电气连接；每个金属管4之间以及金属管与对就的方型槽Ⅰ2或方型槽Ⅱ3的壁面之间通过带电磁性弹簧5连接，带电磁性弹簧5上安装有接收信号的传感器并通过导线与控制器12电气连接；夹具体1的上表面沿焊接板材宽度方向两边分别安装热电偶6并通过导线与控制器12相连；当搅拌摩擦焊接夹具体1上的焊接板材时，搅拌头产生的热量通过热电偶6传输到控制器12上，控制器12通过调节判断，将控制信号传给金属管4上安装的传感控制阀以及带电磁性弹簧5上安装的传感器，进而调节金属管4的氮气流量以及带电磁性弹簧5的张力大小，确保金属管4在方型槽Ⅰ2和方型槽Ⅱ3中的排列位置以及其内部氮气的流量，调节夹具体1表面的温度，减少焊接板材表面的温度梯度，减小焊接变形。所述的方型槽Ⅰ2和方型槽Ⅱ3为安装的金属管4的数量为3个以上。所述的热电偶6的数量沿板材宽度方向至少有3个以上。本技术的有益效果：本技术可实现对轻量化板材搅拌摩擦焊接过程的变形进行控制，进而提高焊接质量。本技术与普通焊接装置相比，能减小变形95%以上，在焊接产品未出现“V”形状或“马鞍”形状变形，完全能满足设计和使用要求。附图说明图1是本技术相的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明。如图1所示。一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置，其主要由夹具体1、方型槽Ⅰ2、方型槽Ⅱ3、金属管4、带电磁性弹簧5、热电偶6、导线Ⅰ7、导线Ⅱ8、导线Ⅲ9、导线Ⅳ10、总导线Ⅴ11和控制器12组成。如图1所示，方型槽Ⅰ2和方型槽Ⅱ3安装在夹具体1中并分别位于焊缝两侧，在方型槽Ⅰ2和方型槽Ⅱ3内部分别安装有金属管4（其数量视板材的宽度而定，一般为3个以上），金属管4中通入氮气，且氮气流量受控于金属管4上的传感控制阀（可直接从市场购置），传感控制阀通过导线与控制器12电气连接；每个金属管4之间以及金属管与对就的方型槽Ⅰ2或方型槽Ⅱ3的壁面之间通过带电磁性弹簧5连接，带电磁性弹簧5上安装有接收信号的传感器并通过导线Ⅲ9与控制器12电气连接，通过调节带电磁性弹簧5中电流的大小，可调节其弹力的大小，进而调节金属管4之间的距离，实现对夹具体1表面温度的控制，每个带电磁性弹簧5均通过各自的导线连接有控制器12中实现分别调节，带电磁性弹簧5上的传感器将弹力反馈给控制器进行判定以确认调整电流的增减，带电磁性弹簧5（电磁致变形装置的一种）可以直接从市场购置也可自行设计制造；夹具体1的上表面沿焊接板材宽度方向两边分别安装热电偶6（其数量视板材宽度而定，一般3个以上，图1中共有二排，8个）并通过导线Ⅰ7、导线Ⅱ8与控制器12相连；当搅拌摩擦焊接夹具体1上的焊接板材时，搅拌头产生的热量通过热电偶6传输到控制器12上，控制器12通过调节判断，将控制信号传给金属管4上安装的传感控制阀以及带电磁性弹簧5上安装的传感器，进而调节金属管4的氮气流量以及带电磁性弹簧5的张力大小，确保金属管4在方型槽Ⅰ2和方型槽Ⅱ3中的排列位置以及其内部氮气的流量，调节夹具体1表面的温度，减少焊接板材表面的温度梯度，减小焊接变形。如图1所示，使用时，夹具体1上面先将焊接板材（一般是轻量化合金）安装好，热电偶6通过导线Ⅰ7、导线Ⅱ8、导线Ⅳ10与总导线Ⅴ11相连；金属管4上装有的传感控制阀以及带电磁性弹簧5上装有传感系统通过导线Ⅲ9与总导线Ⅴ11相连；总导线Ⅴ11与控制器12相连。当搅拌摩擦焊接夹具体1上的焊接板材时，搅拌头产生的热量通过热电偶6、导线Ⅰ7、导线Ⅱ8、导线Ⅳ10与总导线Ⅴ11传输到控制器12上，控制器12通过调节判断，将信号通过总导线Ⅴ11和Ⅲ9传给金属管4上装有的传感控制阀以及带电磁性弹簧5上装有传感系统，调节金属管的氮气流量以及带电磁性弹簧5的张力大小，确保金属管4在方型槽Ⅰ2和方型槽Ⅱ3排列位置以及其内部氮气的流量，以起到最终焊接温度梯度减小，确保焊接变形小。本技术未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置，其特征是它主要由夹具体（1）、方型槽Ⅰ（2）、方型槽Ⅱ（3）、金属管（4）、带电磁性弹簧（5）、热电偶（6）和控制器12组成；方型槽Ⅰ（2）和方型槽Ⅱ（3）安装在夹具体（1）中并分别位于焊缝两侧，在方型槽Ⅰ（2）和方型槽Ⅱ（3）内部分别安装有金属管（4），金属管（4）中通入氮气，且氮气流量受控于金属管（4）上的传感控制阀，传感控制阀通过导线与控制器（12）电气连接；每个金属管（4）之间以及金属管与对就的方型槽Ⅰ（2）或方型槽Ⅱ（3）的壁面之间通过带电磁性弹簧（5）连接，带电磁性弹簧（5）上安装有接收信号的传感器并与控制器（12）电气连接；夹具体（1）的上表面沿焊接板材宽度方向两边分别安装热电偶（6）并通过导线与控制器（12）相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于控制搅拌摩擦焊接变形的新装置，其特征是它主要由夹具体（1）、方型槽Ⅰ（2）、方型槽Ⅱ（3）、金属管（4）、带电磁性弹簧（5）、热电偶（6）和控制器12组成；方型槽Ⅰ（2）和方型槽Ⅱ（3）安装在夹具体（1）中并分别位于焊缝两侧，在方型槽Ⅰ（2）和方型槽Ⅱ（3）内部分别安装有金属管（4），金属管（4）中通入氮气，且氮气流量受控于金属管（4）上的传感控制阀，传感控制阀通过导线与控制器（12）电气连接；每个金属管（4）之间以及金属管与对就的方型槽Ⅰ（2）或方型槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洪峰，刘胜荣，宋娓娓，葛小乐，蒲家飞，
申请(专利权)人：黄山学院，
类型：新型
国别省市：安徽,34