多层结构及其制造方法、焊枪和焊接机技术

本发明专利技术涉及纤维复合材料领域，公开了本发明专利技术提供一种多层结构及其制造方法、焊枪和焊接机，所述多层结构包括长条形的基体，所述基体外周面上设置有纤维复合层，所述纤维复合层包括胶体基材和位于所述胶体基材中的纤维丝，所述纤维复合层中含有40‑60重量％的胶体基材；所述焊枪的枪管设置为所述多层结构；所述焊接机包括所述焊枪。对于本发明专利技术的多层结构，其具有优异的力学和阻尼特性。当应用于焊枪枪管，即使焊枪枪管具有较长的长度，其稳定性仍然较优越，枪管抵抗外界冲击的性能较好，在焊接过程中焊枪枪管的稳定性较好，有利于保障焊接质量。

【技术实现步骤摘要】
多层结构及其制造方法、焊枪和焊接机
本专利技术涉及纤维复合材料领域，具体涉及一种多层结构及其制造方法、焊枪和焊接机。
技术介绍
现有的深窄孔结构形式大致包括两种形式，第一种为拼接而成的箱型结构，第二种为长直的整体内空管型结构，例如钻杆就为第二种结构。对于第一种箱型结构，需要在箱型结构内部焊接内部构件时，可以通过从工艺顺序上调整来解决内部构件的焊接问题，例如，先焊接内部构件，然后再将盖板采用单面焊双面成型工艺来实现最终焊接。但是，对于第二种整体内空管型结构，例如钻杆，为管径大小不一的钢管，要在内部焊接较长的内键板时，目前一般采用以下两种焊接方法：第一是人手工焊接，对于大管径管体内内键板的焊接，人手工还能勉强焊接，但是焊接质量和焊接稳定性难以保证，如果是小管径管体内内键板的焊接，人工焊接难度更大，质量更难以保证；第二是截取小段管体，采用机器人两端焊接，但是会增加一道管体环焊缝的拼接工序，且管件整体性破坏。对于小管径深窄孔结构内部实施焊接的难度大的主要问题是，焊枪枪管的长度足够，可以从深窄孔结构的一端伸入到深窄孔内部实施焊接，但是实施焊接的过程中，由于枪管伸入到深窄孔结构内部的一端悬空，焊接过程中受到外界力，甚至是焊接时电弧的反作用力，都会引起焊枪持续振动，导致焊接质量难以保障。
技术实现思路
本专利技术提供了一种具有较好阻尼特性的多层结构及其制造方法，以及具有所述多层结构的焊枪和具有所述焊枪的焊接机。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种多层结构，包括长条形的基体，所述基体外周面上设置有纤维复合层，所述纤维复合层包括胶体基材和位于所述胶体基材中的纤维丝，所述纤维复合层中含有40-60重量％的胶体基材。优选地，所述纤维复合层中，所述纤维丝的延伸方向相对于所述基体的延伸方向成角度α，所述角度α为15°-55°。优选地，所述纤维复合层的厚度为1mm-2.5mm。优选地，所述纤维丝在所述胶体基材中均匀分布；并且/或者，所述基体沿直线延伸。优选地，所述纤维复合层外周面上设置有绝缘层。本专利技术的第二方面，提供了一种焊枪，该焊枪包括枪管，所述枪管设置为根据本专利技术的多层结构。优选地，所述基体为铜管。本专利技术的第三方面，提供了一种焊接机，所述焊接机包括所述焊枪。本专利技术的第四方面，提供了一种多层结构的制造方法，所述多层结构包括长条形的基体，所述基体外周面上设置有纤维复合层，所述制造方法包括：缠绕处理：将所述基体固定于缠绕机上，使所述基体沿直线延伸，使所述缠绕机驱动所述基体绕轴线转动；将纤维丝浸入胶液中，以获得浸胶纤维丝；将所述浸胶纤维丝缠绕到所述基体的外周面上，以形成覆盖于所述基体外周面上的浸胶纤维丝层；固化处理：使所述浸胶纤维丝层固化，以形成纤维复合层，所述纤维复合层包括胶体基材和位于所述胶体基材中的纤维丝；其中，在所述缠绕步骤中控制所述胶液的黏度和所述纤维丝在所述胶液中停留的时间，以使得所述纤维复合层中含有40-60重量％的胶体基材。优选地，所述缠绕处理中，在将所述浸胶纤维丝缠绕到所述基体的外周面上时，使所述浸胶纤维丝以相对于所述基体的延伸方向成角度α地缠绕在所述基体上，所述角度α为15°-55°。优选地，在缠绕处理中，在将所述浸胶纤维丝缠绕到所述基体的外周面上时，包括浸胶纤维丝单层形成步骤：将所述浸胶纤维丝绕所述基体的轴线成螺旋状地铺设一层，以形成浸胶纤维丝单层；重复所述浸胶纤维丝单层形成步骤，以形成顺次重叠的多个所述浸胶纤维丝单层，形成浸胶纤维丝层，从而使得所述纤维复合层的厚度为1mm-2.5mm。优选地，所述固化处理包括：将外周面覆盖有浸胶纤维丝层的所述基体放入固化炉中旋转固化。优选地，所述制造方法包括在所述固化处理后的绝缘处理，所述绝缘处理包括：将外周面上形成有所述纤维复合层的基体套入绝缘套中，所述绝缘套为热缩管套，以在所述纤维复合层外周面上形成绝缘层。对于本专利技术的多层结构，通过将纤维复合层2的含胶量(除纤维丝意外的胶体基材的重量百分比)控制在40-60重量％的范围内，可以使得长条形的多层结构具有优异的力学和阻尼特性。当应用于焊枪枪管，获得本专利技术的焊枪和焊接机，即使焊枪枪管具有较长的长度，其稳定性仍然较优越，枪管抵抗外界冲击的性能较好，由此，在焊接过程中焊枪枪管的稳定性较好，有利于保障焊接质量，当应用于深窄孔结构内部焊接操作时，需要使用长度较长的焊枪枪管，而枪管长度越长，这种具有多层结构的枪管的优势就越显著。附图说明图1是根据本专利技术的一种实施方式的多层结构的垂直于延伸方向所截取的横截面的示意图。附图标记说明1基体2纤维复合层3绝缘层具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在本专利技术中，需要理解的是，术语“背离”、“朝向”等指示的方位或位置关系与实际使用的方位或位置关系相对应；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。这些都仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术。本专利技术的第一方面提供了一种多层结构，包括长条形的基体1，所述基体1外周面上设置有纤维复合层2，所述纤维复合层2包括胶体基材和位于所述胶体基材中的纤维丝，所述纤维复合层2中含有40-60重量％的胶体基材。对于本专利技术的多层结构，通过将纤维复合层2的含胶量(除纤维丝意外的胶体基材的重量百分比)控制在40-60重量％的范围内，可以使得长条形的多层结构具有优异的力学和阻尼特性。其中，所述基体1可以为直线型，也可以是可弯曲的；其材质可以选择为金属或非金属材质，例如，可以是铜、铁、不锈钢、铝中的任意一者；所述基体1可以具有圆形、正方形或者任意适合形状的横截面(垂直于延伸方向的截面)，可以是沿延伸方向具有恒定或者变化的横截面，并且可以是中空的，例如为管状。其中，纤维丝可以是碳纤维丝、玻璃纤维丝、玄武岩纤维、芳纶纤维中的任意一者或者多者的组合。胶体基材可以包括环氧树脂及其固定剂、酚醛树脂、聚丙烯树脂、乙烯基树脂中的任意一者或者多者的组合。在本申请的技术方案中，纤维复合层2属于强阻尼材料(例如碳纤维复合材料的最小损耗因子在1以上)，在例如金属等阻尼值较小的基体1外设置纤维复合层2，可以提高阻尼。进一步地，本申请的专利技术人发现，当将纤维复合层2的含胶率(纤维复合层2中除纤维丝外的胶体基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层结构，包括长条形的基体(1)，所述基体(1)外周面上设置有纤维复合层(2)，其特征在于，所述纤维复合层(2)包括胶体基材和位于所述胶体基材中的纤维丝，所述纤维复合层(2)中含有40-60重量％的胶体基材。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层结构，包括长条形的基体(1)，所述基体(1)外周面上设置有纤维复合层(2)，其特征在于，所述纤维复合层(2)包括胶体基材和位于所述胶体基材中的纤维丝，所述纤维复合层(2)中含有40-60重量％的胶体基材。


2.根据权利要求1所述的多层结构，其特征在于，所述纤维复合层(2)中，所述纤维丝的延伸方向相对于所述基体(1)的延伸方向成角度α，所述角度α为15°-55°。


3.根据权利要求1所述的多层结构，其特征在于，所述纤维复合层(2)的厚度为1mm-2.5mm。


4.根据权利要求1所述的多层结构，其特征在于，所述纤维丝在所述胶体基材中均匀分布；并且/或者，所述基体(1)沿直线延伸。


5.根据权利要求1所述的多层结构，其特征在于，所述纤维复合层(2)外周面上设置有绝缘层(3)。


6.一种焊枪，该焊枪包括枪管，其特征在于，所述枪管设置为根据权利要求1-5中任意一项所述的多层结构。


7.根据权利要求6所述的焊枪，其特征在于，所述基体(1)为铜管。


8.一种焊接机，其特征在于，所述焊接机包括根据权利要求6或7所述的焊枪。


9.一种多层结构的制造方法，所述多层结构包括长条形的基体(1)，所述基体(1)外周面上设置有纤维复合层(2)，其特征在于，所述制造方法包括：
缠绕处理：将所述基体(1)固定于缠绕机上，使所述基体(1)沿直线延伸，使所述缠绕机驱动所述基体(1)绕轴线转动；将纤维丝浸入胶液中，以获得浸胶纤维丝；将所述浸胶纤维丝缠绕到所述基体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延斌，汪斌，蒋凯歌，郭伦文，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43