一种超声搅拌摩擦焊复合焊接系统技术方案

本发明专利技术提供一种超声搅拌摩擦焊复合焊接系统，其特征在于，包括至少一个前级超声变幅杆，所述前级超声变幅杆的前端至少固定一个超声波换能器；一个后级超声变幅杆，其前端与所有所述前级超声变幅杆的后端固定连接；搅拌头，与所述后级超声变幅杆的后端固定连接；所述前级超声变幅杆为高次多项式型二分之一波长超声变幅杆，其放大倍数为大放大倍数；所述后级超声变幅杆为二分之一波长超声变幅杆，其放大倍数为小放大倍数。该系统利用大功率多振子超声振动系统来增加系统的驱动功率，提高焊接中的超声能量密度，提高焊接效率，此大功率超声振动系统，通过设计多级变幅杆来达到既能增大超声振幅又增强系统的抗负载能力的效果。增大超声振幅又增强系统的抗负载能力的效果。增大超声振幅又增强系统的抗负载能力的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种超声搅拌摩擦焊复合焊接系统


[0001]本专利技术涉及搅拌摩擦焊
，具体而言是一种可有效增大振幅和提高抗负载能力的超声搅拌摩擦复合焊接系统，尤其涉及一种超声搅拌摩擦焊复合焊接系统。

技术介绍

[0002]为解决传统惰性气体保护焊等熔化焊易产生气孔、热裂纹、接头软化等问题，英国焊接研究所在1991专利技术了一种新的固相连接技术——搅拌摩擦焊。搅拌摩擦焊焊接时利用旋转的搅拌头与被焊工件之间产生的摩擦热将铝合金加热到塑性状态，通过材料的塑性流动实现焊接，由于焊接温度较低，克服了TIG和MIG焊接的缺点，为铝合金的连接提供了新型焊接方式。但搅拌摩擦焊所需的压力和搅拌扭矩均非常大，导致搅拌头易磨损甚至断裂，焊接效率低，搅拌产生的位错使接头处易产生残余应力和变形。为了解决上述问题，研究人员通过加入超声振动辅助搅拌的方法，利用超声辅助搅拌摩擦焊提高了焊接效率，细化了焊缝区域的晶粒，提高了接头的力学性能，并降低了位错能，减小残余应力及焊接变形。
[0003]为了得到高质量焊缝，强化接头力学性能，专利“一种焊前焊后双重超声振动辅助搅拌摩擦焊接方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声搅拌摩擦焊复合焊接系统，其特征在于，包括：至少一个前级超声变幅杆，所述前级超声变幅杆的前端至少固定一个超声波换能器；一个后级超声变幅杆，其前端与所有所述前级超声变幅杆的后端固定连接；以及搅拌头，与所述后级超声变幅杆的后端固定连接；所述前级超声变幅杆为高次多项式型二分之一波长超声变幅杆，且所述前级超声变幅杆的放大倍数为5倍以上；所述前级超声变幅杆的半径r与长度x的函数为高次多项式，且所述高次多项式为五次以上；所述后级超声变幅杆为二分之一波长超声变幅杆，且所述后级超声变幅杆的放大倍数为1
‑
1.5倍。2.根据权利要求1所述的一种超声搅拌摩擦焊复合焊接系统，其特征在于，所述半径r与长度x的函数如下：r＝(
‑
1.29
×
104)x5+(5.29
×
103)x4‑
(8.79
×
102)x3+48x2‑
0.58x+0.019所述前级超声变幅杆的放大倍数为5.1倍。3.根据权利要求1所述的一种超声搅拌摩擦焊复合焊接系统，其特征在于，所述半径r与长度x的函数如下：r＝(
‑
2.89
×
107)x9+(3.04
×
107)x8‑
(1.32
×
107)x7+(3.03
×
104)x6‑
(3.96
×
105)x5+(2.97
×
104)x4‑
(1.23
×
103)x3+20.78x2+0.39x+0.017所述前级超声变幅杆的放大倍数为14.8倍。4.根据权利要求1所述的一种超声搅拌摩擦焊复合焊接系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马付建，宋浩，焦首岳，杨大鹏，刘宇，沙智华，张生芳，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：发明
国别省市：