一种搅拌摩擦焊接装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种搅拌摩擦焊接装置和方法，涉及搅拌摩擦焊接技术领域，通过支架；底板，所述底板焊接于所述支架上；两个第一压板，两个所述第一压板相向设置在所述底板上；两个第二压板，两个所述第二压板设置在两个所述第一压板之间，且，所述第二压板与所述第一压板首尾依次连接，形成一焊接区域；多个夹紧器，所述多个夹紧器通过所述螺纹孔分别设置在所述第一压板和所述第二压板上；搅拌头，所述搅拌头固定设置在搅拌摩擦焊机上。达到了便于实施，焊缝质量稳定可靠，不仅可以提高原材料的利用率、提高加工效率，还可节约成本，扩大设备应用范围的技术效果。

A friction stir welding device and method

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊接装置和方法
本专利技术属于搅拌摩擦焊接
，尤其涉及一种搅拌摩擦焊接装置和方法。
技术介绍
传统搅拌摩擦焊焊接过程是以有倾角的方式实现的，搅拌工具时刻与工件表面法向保持2°-5°倾角并沿焊缝的切线方向进行跟随；除了机床本身X、Y、Z三个轴以外，设备还需实现倾角轴和周向随动轴运动。倾角的存在使搅拌工具前方材料可以进入工具轴肩下方而被拘束，使搅拌摩擦焊接过程得以实现。采用无倾角方式无需倾角轴和周向随动C轴，仅仅基于三轴联动系统就可以实现搅拌摩擦焊过程，不仅大大降低了设备的复杂程度，而且对提高设备运转的稳定性也具有极其重要的意义。但现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中的平面曲线焊缝无倾角焊接时，因曲线焊接时，焊接速度会产生沿焊接方向和垂直于焊接方向的分量，金属流动实时动态变化，且前轴肩对金属同样出现挤压作用，搅拌头包覆作用变差，会加剧金属溢出，有可能形成内部空腔，故对于搅拌头结构设计提出了更高的要求。常见的平面曲线零件焊缝多为搭接或T接焊缝，T型接头的水平界面与搅拌头主轴垂直，若舱体的装配以及搅拌头的结构、工艺参数选择不合适时，T型接头的水平界面不易破碎，以致T型接头的焊合程度较差，超声C扫检测时出现缺陷，从而导致舱体的焊缝强度降低。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种搅拌摩擦焊接装置和方法，解决了现有技术中平面曲线焊缝受到搅拌摩擦焊周向随动轴及倾角轴的限制，造成焊缝成形困难，焊接质量差的技术问题，达到了结构简单，便于实施，实现了无倾角搅拌摩擦焊成形，且焊缝质量稳定可靠，提高加工效率，扩大设备应用范围的技术效果。一方面，本专利技术实施例提供了一种搅拌摩擦焊接装置，包括：支架；底板，所述底板焊接于所述支架上；两个第一压板，两个所述第一压板相向设置在所述底板上；两个第二压板，两个所述第二压板设置在两个所述第一压板之间，且，所述第二压板与所述第一压板首尾依次连接，形成一焊接区域；多个夹紧器，两个所述第一压板和两个所述第二压板上均螺栓连接有多个所述夹紧器；搅拌头，所述搅拌头固定设置在搅拌摩擦焊机上，通过所述搅拌头对设置在所述焊接区域的待焊工件进行焊接。优选的，所述支架与焊接平台螺栓连接。优选的，所述搅拌头包括轴肩和搅拌针，且所述搅拌针设置在所述搅拌头远离与搅拌摩擦焊机的一端，其中，所述搅拌针表面设置有锥形螺纹，所述轴肩与所述搅拌针相连接的一端面设置有与所述锥形螺纹相配合的螺纹槽。优选的，所述第一压板包括第一部分和第二部分，且，所述第一部分和第二部分垂直设置；所述第二压板包括第三部分和第四部分，且，所述第三部分和第四部分垂直设置；其中，多个所述螺纹孔分别设置在所述第一部分和第三部分上，所述第二部分和第四部分上均开设有多个凹槽。优选的，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，所述第三部分的厚度大于所述第四部分的厚度。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种搅拌摩擦焊接方法，包括：将制备好的底板焊接在支架上，并将所述支架固定在搅拌摩擦焊焊接平台上；将待焊工件放置在所述底板上，调整位置后利用两个第一压板和两个第二压板分别设置在所述待焊工件的外侧边缘处；将多个夹紧器分别固定在所述第一压板和第二压板上；将搅拌头安装到搅拌摩擦焊机上，获得正中心位置，并根据待焊工件尺寸及焊接顺序获得焊接程序；将密封盖板安装在所述待焊工件上，调节所述夹紧器的螺杆长度之后，将所述待焊工件压紧；通过所述搅拌头对所述待焊工件上的焊缝依次进行焊接。优选的，将螺栓从所述底板下方贯穿之后，通过与螺母相配合将两个第一压板和两个第二压板固定。优选的，所述通过所述搅拌头对所述待焊工件上的焊缝依次进行焊接，还包括：焊接工艺参数具体为：旋转速度为300rpm，焊接速度为150mm/min。优选的，所述通过所述搅拌头对所述待焊工件上的焊缝依次进行焊接，还包括：当所述搅拌头移动位置的前方与所述夹紧器存在干涉时，抬起所述夹紧器，当所述搅拌头经过所述夹紧器的位置后，压下所述夹紧器后进行焊接。本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：在本专利技术实施例提供的一种搅拌摩擦焊接装置和方法，通过将底板焊接在支架上，然后将支架固定在搅拌摩擦焊焊接平台上，将待焊工件放置在所述底板上，调整位置后利用两个第一压板和两个第二压板分别顶住所述待焊工件的外侧边缘；接着将螺栓从所述底板下方贯穿之后，通过与螺母相配合将两个第一压板和两个第二压板固定，进一步将搅拌头固定设置在搅拌摩擦焊机上，通过搅拌头对设置在焊接区域的待焊工件进行焊接，通过搅拌头可有效实现无倾角焊缝的焊接，进而解决了现有技术中平面曲线焊缝受到搅拌摩擦焊周向随动轴及倾角轴的限制，造成焊缝成形困难，焊接质量差的技术问题，达到了结构简单，便于实施，实现了无倾角搅拌摩擦焊成形，且焊缝质量稳定可靠，提高加工效率，扩大设备应用范围的技术效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明图1为本专利技术实施例的一种搅拌摩擦焊接装置的结构示意图；图2为图1中底板的结构示意图；图3为图2中底板另一角度的结构示意图；图4为图1中第一压板的结构示意图；图5为图1中第二压板的结构示意图；图6为图1中搅拌头的结构示意图；图7为图6中搅拌头的剖面图；图8为一种待焊工件的示意图；图9为本专利技术实施例的一种搅拌摩擦焊接方法的流程示意图。附图标记说明：1-支架；2-底板；3-第一压板；4-第二压板；5-夹紧器，6-螺栓，61-流道；62-第一焊缝；63-第一位置；64-第二位置；65-第二焊缝；66-第三焊缝；7-搅拌头，71-轴肩；72-搅拌针。具体实施方式本申请实施例通过提供了一种搅拌摩擦焊接装置和方法，用以解决现有技术中平面曲线焊缝受到搅拌摩擦焊周向随动轴及倾角轴的限制，造成焊缝成形困难，焊接质量差的技术问题。本专利技术实施例中的技术方案，总体思路如下：本专利技术实施例提供的一种搅拌摩擦焊接装置和方法，通过支架；底板，所述底板焊接于所述支架上；两个第一压板，两个所述第一压板相向设置在所述底板上；两个第二压板，两个所述第二压板设置在两个所述第一压板之间，且，所述第二压板与所述第一压板首尾依次连接，形成一焊接区域；多个夹紧器，两个所述第一压板和两个所述第二压板上均螺栓连接有多个所述夹紧器；搅拌头，所述搅拌头固定设置在搅拌摩擦焊机上，通过所述搅拌头对设置在所述焊接区域的待焊工件进行焊接。达到了结构简单，便于实施，实现了无倾角搅拌摩擦焊成形，且焊缝质量稳定可靠，提高加工效率，扩大设备应用范围的技术效果。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊接装置，应用于平面曲线焊缝，其特征在于，包括：/n支架；/n底板，所述底板焊接于所述支架上；/n两个第一压板，两个所述第一压板相向设置在所述底板上；/n两个第二压板，两个所述第二压板设置在两个所述第一压板之间，且，所述第二压板与所述第一压板首尾依次连接，形成一焊接区域；/n多个夹紧器，两个所述第一压板和两个所述第二压板上均螺栓连接有多个所述夹紧器；/n搅拌头，所述搅拌头固定设置在搅拌摩擦焊机上，通过所述搅拌头对设置在所述焊接区域的待焊工件进行焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊接装置，应用于平面曲线焊缝，其特征在于，包括：
支架；
底板，所述底板焊接于所述支架上；
两个第一压板，两个所述第一压板相向设置在所述底板上；
两个第二压板，两个所述第二压板设置在两个所述第一压板之间，且，所述第二压板与所述第一压板首尾依次连接，形成一焊接区域；
多个夹紧器，两个所述第一压板和两个所述第二压板上均螺栓连接有多个所述夹紧器；
搅拌头，所述搅拌头固定设置在搅拌摩擦焊机上，通过所述搅拌头对设置在所述焊接区域的待焊工件进行焊接。


2.如权利要求1所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，所述支架与焊接平台螺栓连接。


3.如权利要求1所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，所述搅拌头包括轴肩和搅拌针，且所述搅拌针设置在所述搅拌头远离与搅拌摩擦焊机的一端，其中，所述搅拌针表面设置有锥形螺纹，所述轴肩与所述搅拌针相连接的一端面设置有与所述锥形螺纹相配合的螺纹槽。


4.如权利要求1所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，所述第一压板和所述第二压板的尺寸不同。


5.如权利要求4所述的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，所述第一压板包括第一部分和第二部分，且，所述第一部分和第二部分垂直设置；
所述第二压板包括第三部分和第四部分，且，所述第三部分和第四部分垂直设置；
其中，多个所述螺纹孔分别设置在所述第一部分和第三部分上，所述第二部分和第四部分上均开设有多个凹槽。

【专利技术属性】
技术研发人员：仇一卿，刘礼军，燕翔，张建华，付忠奎，唐众民，李宝华，陈莹，
申请(专利权)人：湖北三江航天红阳机电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42