一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及超强丝材制备，更具体的说是一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置和方法，包括搅拌头和丝材成形装置，可以将搅拌头连接在焊接设备的转动端，丝材成形装置连接在焊接设备上，搅拌头间隙配合在丝材成形装置内；搅拌头对丝材原料进行搅拌摩擦焊加工，搅拌摩擦焊加工完成的丝材原料通过圆柱配合面B挤入丝材成形装置内，通过出丝路径挤出形成丝材；主动轮和从动轮将从出丝路径排出的丝材顺利带出；经过搅拌头和丝材成形装置的作用，材料经过回复与再结晶后，材料的组织为较细的等轴晶粒，经过丝材成形装置挤出后，形成超塑超强的丝材；由于搅拌针的破碎材料作用，原材料的氧化物和油污都被破碎和蒸发。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置和方法
本专利技术涉及超强丝材制备，更具体的说是一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置和方法。
技术介绍
目前还没有关于用搅拌摩擦焊制备丝材的案例，目前我国的制备中主要包括两种工艺，一种工艺是首先进行半连续铸造，然后进行挤压，最后拉拔成型。另一种工艺是首先进行连续铸造，然后进行连拉、连铸，最后拉拔成型。第一种制备工艺具有稳定的制备质量，其丝材性能非常稳定，但该制备工艺却需要投入大量的资金与人力，并且涉及到的工序众多，对拉拔与挤压模具有着很高的消耗，并且会产生大量的废料，其成品率也比较低。第二种制备工艺虽然消耗的人力与资金较少、成品率较高、所涉及到的工序也较少，但制备的线材可塑性差，这会在一定程度上提高焊丝的拉拔难度。由于上述两种工艺所制备的焊丝在铸造后表面有一层氧化膜，因此在丝材被拉拔以后，还要对焊丝的表面进行相应的处理，不仅增加丝材制备的时间，同时制备成本也很高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置和方法，可以不产生氧化膜，因此可以进入到下一道工序加工直接拉拔成型，提高效率降低成本。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，包括搅拌头和丝材成形装置，所述搅拌头和焊接设备的转动端连接，丝材成形装置连接在焊接设备上，搅拌头间隙配合在丝材成形装置内，搅拌头对丝材原料进行搅拌摩擦焊加工，搅拌摩擦焊加工完成的丝材原料挤入丝材成形装置内挤出形成丝材。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，所述搅拌头包括加持端、圆柱配合面和搅拌针，加持端的下端固定连接有圆柱配合面，圆柱配合面的下端固定连接有搅拌针，加持端连接在焊接设备的转动端。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，所述丝材成形装置上设置有固定孔位、圆柱配合面A、材料储备和挤出区、圆柱配合面B和出丝路径，丝材成形装置通过固定孔位连接在焊接设备上，圆柱配合面A、材料储备和挤出区和圆柱配合面B同轴设置，圆柱配合面间歇配合在圆柱配合面A、材料储备和挤出区和圆柱配合面B内，材料储备和挤出区和出丝路径连通。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，所述圆柱配合面的直径为d，圆柱配合面A的直径为d1，材料储备和挤出区的直径为d2，材料储备和挤出区的高度为h，圆柱配合面B的直径为d3，丝材的直径为d’。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，所述d1＝d+0.01～0.02mm，d2＝d+3～5mm，h＝d’+1～5mm，d3＝d+0.2～0.8mm，d＝1.5～5d’mm。作为本技术方案的进一步优化，本专利技术一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，所述丝材成形装置还包括主动轮、电机、拉紧弹簧和从动轮，主动轮位于出丝路径出口的的上端，主动轮连接在电机的输出轴上，主动轮和从动轮之间固定连接有拉紧弹簧。一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的方法，该方法包括以下步骤：步骤一：搅拌头连接在焊接设备的转动端，丝材成形装置连接在焊接设备上，搅拌头间隙配合在丝材成形装置内；步骤二：搅拌头对丝材原料进行搅拌摩擦焊加工，搅拌摩擦焊加工完成的丝材原料通过圆柱配合面B挤入丝材成形装置内，通过出丝路径挤出形成丝材；步骤三：主动轮和从动轮将从出丝路径排出的丝材顺利带出。本专利技术一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置和方法的有益效果为：本专利技术一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置和方法，可以将搅拌头连接在焊接设备的转动端，丝材成形装置连接在焊接设备上，搅拌头间隙配合在丝材成形装置内；搅拌头对丝材原料进行搅拌摩擦焊加工，搅拌摩擦焊加工完成的丝材原料通过圆柱配合面B挤入丝材成形装置内，通过出丝路径挤出形成丝材；主动轮和从动轮将从出丝路径排出的丝材顺利带出；经过搅拌头和丝材成形装置的作用，材料经过回复与再结晶后，材料的组织为较细的等轴晶粒，经过丝材成形装置挤出后，形成超塑超强的丝材；由于搅拌针的破碎材料作用，原材料的氧化物和油污都被破碎和蒸发，使用这种方法制备的丝材不仅强度、塑性好，在后续的工序中不需要去除氧化物和油污，既高效又低成本。附图说明下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细的说明。图1是本专利技术的搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置整体结构示意图；图2是本专利技术的搅拌头结构示意图；图3是本专利技术的丝材成形装置结构示意图；图4是本专利技术的丝材成形装置剖视图结构示意图。图中：搅拌头1；加持端101；圆柱配合面102；搅拌针103；丝材成形装置2；固定孔位201；圆柱配合面A202；材料储备和挤出区203；圆柱配合面B204；出丝路径205；主动轮206；电机207；拉紧弹簧208；从动轮209。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。具体实施方式一：下面结合图1-4说明本实施方式，一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，包括搅拌头1和丝材成形装置2，所述搅拌头1和焊接设备的转动端连接，丝材成形装置2连接在焊接设备上，搅拌头1间隙配合在丝材成形装置2内，搅拌头1对丝材原料进行搅拌摩擦焊加工，搅拌摩擦焊加工完成的丝材原料通过圆柱配合面B204挤入丝材成形装置2内，通过出丝路径挤出形成丝材；主动轮206和从动轮209将从出丝路径排出的丝材顺利带出；经过搅拌头1和丝材成形装置的作用，材料经过回复与再结晶后，材料的组织为较细的等轴晶粒，经过丝材成形装置2挤出后，形成超塑超强的丝材；由于搅拌针103的破碎材料作用，原料的氧化物和油污都被破碎和蒸发，使用这种方法制备的丝材不仅强度、塑性好，在后续的工序中不需要去除氧化物和油污，既高效又低成本。具体实施方式二：下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述搅拌头1包括加持端101、圆柱配合面102和搅拌针103，加持端101的下端固定连接有圆柱配合面102，圆柱配合面102的下端固定连接有搅拌针103，加持端101连接在焊接设备的转动端。具体实施方式三：下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述丝材成形装置2上设置有固定孔位201、圆柱配合面A202、材料储备和挤出区203、圆柱配合面B204和出丝路径205，丝材成形装置2通过固定孔位201连接在焊接设备上，圆柱配合面A202、材料储备和挤出区203和圆柱配合面B204同轴设置，圆柱配合面102间歇配合在圆柱配合面A202、材料储备和挤出区203和圆柱配合面B204内，材料储备和挤出区203和出丝路径205连通。具体实施方式四：下面结合图1-4说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述圆柱配合面102的直径为d，圆柱配合面A202的直径为d1，材料储备和挤出区203的直径为d2，材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，包括搅拌头(1)和丝材成形装置(2)，其特征在于：所述搅拌头(1)和焊接设备的转动端连接，丝材成形装置(2)连接在焊接设备上，搅拌头(1)间隙配合在丝材成形装置(2)内，搅拌头(1)对丝材原料进行搅拌摩擦焊加工，搅拌摩擦焊加工完成的丝材原料挤入丝材成形装置(2)内挤出形成丝材。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，包括搅拌头(1)和丝材成形装置(2)，其特征在于：所述搅拌头(1)和焊接设备的转动端连接，丝材成形装置(2)连接在焊接设备上，搅拌头(1)间隙配合在丝材成形装置(2)内，搅拌头(1)对丝材原料进行搅拌摩擦焊加工，搅拌摩擦焊加工完成的丝材原料挤入丝材成形装置(2)内挤出形成丝材。


2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，其特征在于：所述搅拌头(1)包括加持端(101)、圆柱配合面(102)和搅拌针(103)，加持端(101)的下端固定连接有圆柱配合面(102)，圆柱配合面(102)的下端固定连接有搅拌针(103)，加持端(101)连接在焊接设备的转动端。


3.根据权利要求2所述的一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，其特征在于：所述丝材成形装置(2)上设置有固定孔位(201)、圆柱配合面A(202)、材料储备和挤出区(203)、圆柱配合面B(204)和出丝路径(205)，丝材成形装置(2)通过固定孔位(201)连接在焊接设备上，圆柱配合面A(202)、材料储备和挤出区(203)和圆柱配合面B(204)同轴设置，圆柱配合面(102)间歇配合在圆柱配合面A(202)、材料储备和挤出区(203)和圆柱配合面B(204)内，材料储备和挤出区(203)和出丝路径(205)连通。


4.根据权利要求3所述的一种搅拌摩擦焊制备超塑超强丝材的装置，其特征在于：所述圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：万龙，赵志霞，黄体方，吕宗亮，
申请(专利权)人：昆山哈工万洲焊接研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32