一种搅拌摩擦焊焊接工艺设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种搅拌摩擦焊焊接工艺设备，包括：工作台；设置在工作台上的加工件固定装置；设置在加工件固定装置的第一金属材料件与第二金属材料件；设置在第一金属材料件与第二金属材料件之间的添加介质；设置在所述工作台上的摩擦焊焊接控制装置，所述摩擦焊焊接控制装置用于将第一金属材料件与第二金属材料件以及添加介质搅拌粉碎并混合均匀，以形成新的焊缝金相属性。本实用新型专利技术混合了添加介质改变了原第一金属材料件与第二金属材料件直接进行搅拌磨擦焊焊缝的金相属性，提高/改变了焊缝拉伸强度、屈服强度，延伸性等指标参数的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊焊接工艺设备
本技术涉及搅拌摩擦焊焊接
，尤其涉及的是一种搅拌摩擦焊焊接工艺设备。
技术介绍
我国从2002年引入搅拌摩擦焊技术以来，在航天、航空、高铁、船舶等行业，搅拌摩擦焊都取得重大成绩。但是现有技术中的搅拌摩擦焊技术在无论是同性金属材料焊接还是异性金属材料焊接时，都不能象其它焊接方式哪样，通过焊条和其它焊接介质，在焊接过程添加有益的金属元素和非金属元素，改变焊缝的金相属性，以便更好的改变和提高焊缝的拉伸强度屈服强度，延伸性等指标，以达到理想的焊接工艺设计指标，以适应不同的应用场景。尤其是在一些特殊的异性金属材料进行焊接时，焊缝的拉伸强度、屈服强度，延伸性等指标参数远低于焊接母材、母板的指标参数，难以保证焊接质量。因此，现有技术还有待改进和发展。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种搅拌摩擦焊焊接工艺设备，使金属材料件在搅拌磨擦焊的焊接过程中，可以添加有益的金属元素和非金属元素，以提高焊缝质量。本技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其中，所述焊接工艺设备包括：工作台；设置在所述工作台上的加工件固定装置；设置在所述加工件固定装置的第一金属材料件与第二金属材料件，所述第一金属材料件与所述第二金属材料件为异性金属材料件或同性金属材料件；设置在所述第一金属材料件与所述第二金属材料件之间的添加介质，所述添加介质由按比例预制好的对焊缝有益的金属元素和非金属元素所组成的金属材料件；设置在所述工作台上的摩擦焊焊接控制装置，所述摩擦焊焊接控制装置用于将所述第一金属材料件与第二金属材料件以及添加介质搅拌粉碎并混合均匀，以形成新的焊缝金相属性。在一种实施方式中，所述添加介质为具有1～N种金属元素和/或非金属元素按比例预制成的合金体、单晶体、合金粉未或单晶粉未。在一种实施方式中，所述加工件固定装置为用于将所述第一金属材料件与所述第二金属材料件与所述的添加介质夹紧，以使所述第一金属材料件与第二金属材料件并排固定在所述工作台上的第一夹紧装置；且所述第一金属材料件与所述第二金属材料件为平板型。在一种实施方式中，所述摩擦焊焊接控制装置为设置在所述工作台的上方的摩擦焊焊头和焊头前端的搅拌针，所述摩擦焊焊头前端的搅拌针用于在高速旋转时将所述第一金属材料件与第二金属材料件以及所述添加介质搅拌粉碎并混合均匀，并在所述摩擦焊焊头的旋转和压力下形成所述焊缝金相属性。在一种实施方式中，所述添加介质位于所述第一金属材料件与所述第二金属材料件的对焊缝处的内凹槽内或焊缝之间。在一种实施方式中，当所述添加介质位于所述第一金属材料件与所述第二金属材料件的对焊缝处的内凹槽时，所述内凹槽包括设置在所述第一金属材料件上的第一内凹槽以及设置在所述第二金属材料件上，且与所述第一内凹槽匹配的第二内凹槽。在一种实施方式中，所述第一内凹槽与所述第二内凹槽的形状与尺寸均相同，且当所述添加介质为合金体或者单晶体时，所述添加介质的形状与所述内凹槽的形状相同。在一种实施方式中，所述内凹槽设置为三角形、方形、棱形、圆形以及扁平形中的任意一种。在一种实施方式中，当所述添加介质位于所述第一金属材料件与所述第二金属材料件的焊缝之间时，所述工作台上还设置有用于对所述添加介质夹紧与固定的第二夹紧装置；且所述第一金属材料件与所述第二金属材料件位于所述第二夹紧装置上；所述添加介质固定在所述第一金属材料件与所述第二金属材料件的焊缝之间，且与所述第二金属材料件与所述第二金属材料件紧密贴合。在一种实施方式中，当所述添加介质固定在所述第一金属材料件与所述第二金属材料件的焊缝之间时，所述添加介质的高度不高于所述第一金属材料件与所述第二金属材料件的厚度。在一种实施方式中，所述添加介质为合金体扁平板或1～N个同厚度或不同厚度的单晶体片。在一种实施方式中，所述加工件固定装置为对立设置的两个旋转装置或为一个旋转装置和一个固定装置，所述两个旋转装置或一个旋转装置和一个固定装置分别用于固定所述第一金属材料件与所述第二金属材料件；且所述所述第一金属材料件与所述第二金属材料件中两个同为圆柱体或其中任意一个为圆柱体。在一种实施方式中，所述添加介质设置在所述第一金属材料件和/或所述第二金属材料件的顶端的内凹槽内。在一种实施方式中，所述摩擦焊焊接控制装置为与所述旋转装置连接的旋转驱动装置，所述旋转驱动装置控制两个或一个旋转装置旋转，以使所述第一金属材料件与所述第二金属材料件彼此接触并在旋转摩擦的过程中产生高温，并将所述第一金属材料件与第二金属材料件以及所述内凹槽内的添加介质熔化混合均匀，并在高速旋转和压力下形成所述焊缝金相属性。在一种实施方式中，所述内凹槽的形状为扁平圆形、三角形、方形、棱形、以及扁平圆形中的任意一种。本实施新型的技术效果：本技术通过将待焊接金属材料件的焊缝两端的金属材料和添加介质在搅拌磨擦焊的焊接过程中，充分搅拌混合均匀并形成新的焊缝，由于混合了添加介质改变了原第一金属材料件与第二金属材料件直接进行搅拌磨擦焊焊缝的金相属性，因此形成的新焊缝改变/提高了焊缝拉伸强度、屈服强度，延伸性等指标参数的功能。附图说明图1是本技术提供的搅拌摩擦焊焊接工艺设备的第一实施例的结构示意图。图2是本技术提供的搅拌摩擦焊焊接工艺设备的第二实施例的结构示意图。图3是本技术提供的搅拌摩擦焊焊接工艺设备的第二实施例的结构示意图。图4是图1中的搅拌摩擦焊焊接工艺设备中内凹槽为三角形的结构图。图5是图1中的搅拌摩擦焊焊接工艺设备中内凹槽的为方形的结构图。图6是图1中的搅拌摩擦焊焊接工艺设备中内凹槽的棱形的结构图。图7是图1中的搅拌摩擦焊焊接工艺设备中内凹槽的圆形的结构图。图8是图1中的搅拌摩擦焊焊接工艺设备中内凹槽的扁平形的结构图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明，若本技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其特征在于，所述焊接工艺设备包括：工作台；/n设置在所述工作台上的加工件固定装置；/n设置在所述加工件固定装置的第一金属材料件与第二金属材料件，所述第一金属材料件与所述第二金属材料件为异性金属材料件或同性金属材料件；/n设置在所述第一金属材料件与所述第二金属材料件之间的添加介质；/n设置在所述工作台上的摩擦焊焊接控制装置，所述摩擦焊焊接控制装置用于将所述第一金属材料件与第二金属材料件以及添加介质搅拌粉碎并混合均匀，以形成新的焊缝金相属性。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其特征在于，所述焊接工艺设备包括：工作台；
设置在所述工作台上的加工件固定装置；
设置在所述加工件固定装置的第一金属材料件与第二金属材料件，所述第一金属材料件与所述第二金属材料件为异性金属材料件或同性金属材料件；
设置在所述第一金属材料件与所述第二金属材料件之间的添加介质；
设置在所述工作台上的摩擦焊焊接控制装置，所述摩擦焊焊接控制装置用于将所述第一金属材料件与第二金属材料件以及添加介质搅拌粉碎并混合均匀，以形成新的焊缝金相属性。


2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其特征在于，所述加工件固定装置为用于将所述第一金属材料件与所述第二金属材料件与所述的添加介质夹紧压紧，以使所述第一金属材料件与第二金属材料件并排固定在所述工作台上的第一夹紧装置；且所述第一金属材料件与所述第二金属材料件为平板型。


3.根据权利要求2所述的搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其特征在于，所述摩擦焊焊接控制装置为设置在所述工作台的上方的摩擦焊焊头和摩擦焊焊头前端的搅拌针，所述摩擦焊焊头前端的搅拌针用于在高速旋转时将所述第一金属材料件与第二金属材料件以及所述的添加介质搅拌粉碎并混合均匀，并在所述摩擦焊焊头的旋转和压力下形成所述焊缝金相属性。


4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其特征在于，所述添加介质位于所述第一金属材料件与所述第二金属材料件的对焊缝处的内凹槽内或焊缝之间。


5.根据权利要求4所述的搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其特征在于，当所述添加介质位于所述第一金属材料件与所述第二金属材料件的对焊缝处的内凹槽时，所述内凹槽包括设置在所述第一金属材料件上的第一内凹槽以及设置在所述第二金属材料件上，且与所述第一内凹槽匹配的第二内凹槽。


6.根据权利要求5所述的搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其特征在于，所述第一内凹槽与所述第二内凹槽的形状与尺寸均相同，且当所述添加介质为合金体或者单晶体时，所述添加介质的形状与所述内凹槽的形状相同。


7.根据权利要求6所述的搅拌摩擦焊焊接工艺设备，其特征在于，所述内凹...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，李振亮，
申请(专利权)人：李军，
类型：新型
国别省市：广东;44