铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法，属于焊接技术领域。包括超声波执行机构、循环冷却机构、行走机构、旋转机构、升降机构，滚压头位于超声波执行机构的下端与待焊工件以直接接触的方式传递超声波，包括滚压球和滚压轮两种形式；滚压球适用于平板焊接，与待焊工件以点‑面接触的方式传递超声波；滚压轮适用于管材焊接，与待焊工件以线‑面接触的方式传递超声波。焊接时滚压头固定于焊缝的一侧且相距预设距离，或者设置在焊枪之前沿着焊缝和焊枪做同步运动，将超声波经过待焊工件传入熔池，在熔池内产生超声空化和声流动现象增加形核过冷度并破碎柱状晶，从而增加结晶数目、细化晶粒、抑制焊缝柱状晶区的产生。

【技术实现步骤摘要】
铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法
本专利技术涉及焊接
，特别涉及一种超声波柔性辅助装置，尤指一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法，主要适用于铁素体不锈钢板材和管材的焊接。
技术介绍
铁素体不锈钢无相变、胀形系数小好、耐蚀性优良、价格相对较低，在一些工况条件恶劣的环境下具有巨大的应用价值，并且在一些原先只能采用奥氏体不锈钢的应用领域，铁素体不锈钢已经成为了一种特别优异的替代材料。但铁素体不锈钢在1150℃焊接温度下，焊缝熔池凝固过程中晶粒急剧长大、脆性大。这使得铁素体不锈钢在焊接后容易出现缺陷，或者在后续的胀形、弯曲等塑性加工中极易出现开裂等现象，这极大地限制了铁素铁不锈钢在工业生产中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置及方法，解决工件在焊接过程中焊缝中心易形成尺寸较大的柱状晶组织，使焊缝中心金属的力学性能下降成为焊缝弱化点，不利于后续工件的进一步加工，影响焊接质量和焊接效果，以及超声波滚压头在近距离接触焊缝、长时间与工件发生滚动接触所造成的高受热、高磨损等问题。本专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：包括：含有滚压头的超声波执行机构（10）、循环冷却机构（21）、行走机构、旋转机构、升降机构（13），焊接时超声波执行机构（10）下端的滚压头固定于焊缝（18）的一侧且相距预设距离，或者设置在焊枪（9）之前沿着焊缝（18）和焊枪（9）做同步运动，将超声波经过待焊工件（17）传入熔池，超声波在熔池内产生超声空化和声流动现象增加形核过冷度并破碎柱状晶，从而增加结晶数目、细化晶粒、抑制焊缝柱状晶区的产生。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：包括：含有滚压头的超声波执行机构（10）、循环冷却机构（21）、行走机构、旋转机构、升降机构（13），焊接时超声波执行机构（10）下端的滚压头固定于焊缝（18）的一侧且相距预设距离，或者设置在焊枪（9）之前沿着焊缝（18）和焊枪（9）做同步运动，将超声波经过待焊工件（17）传入熔池，超声波在熔池内产生超声空化和声流动现象增加形核过冷度并破碎柱状晶，从而增加结晶数目、细化晶粒、抑制焊缝柱状晶区的产生。


2.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的滚压头位于超声波执行机构（10）的下端与待焊工件（17）以直接接触的方式传递超声波，包括滚压球（14）和滚压轮（20）两种形式；所述滚压球（14）为球形，适用于平板焊接，与待焊工件（17）以点-面接触的方式传递超声波，超声波在待焊工件（17）中呈辐射状分布；所述滚压轮（20）为轮状，适用于管材焊接，与待焊工件（17）以线-面接触的方式传递超声波，超声波在待焊工件（17）中沿着焊接方向分布。


3.根据权利要求2所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的超声波执行结构（10）通过升降机构（13）提供的外力使滚压头和待焊工件（17）紧密接触；滚压头在待焊工件（17）表面上固定或者滚动。


4.根据权利要求2或3所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的超声波执行结构（10）与待焊工件（17）之间的倾斜程度在垂直于待焊工件（17）表面且平行于焊接方向的竖直平面内顺时针或逆时针转动。


5.根据权利要求1所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述的循环冷却机构（21）设置于超声波执行机构（10）下端的轴孔内，在紧邻滚动轴承（22）的超声波执行机构壳体（23）上开设环形槽，内置一通有冷却液的金属软管，金属软管通过环形槽预留的出入口与外置压力泵装置连接。


6.根据权利要求1或2或3所述的铁素体不锈钢超声波辅助焊接装置，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵小辉，张文强，柳阳，徐德生，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22