带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具，包括两侧垫板、底部垫板、加热装置、和压板模块，两侧垫板关于焊缝中心对称，中间装夹待焊竖直试板，加热铜块在两侧垫板上一侧紧贴待焊竖直试板，另一侧紧贴楔紧块，两侧垫板表面是待焊水平试板，底部连接底部垫板对待焊竖直试板限位，待焊水平试板上压有压板模块并通过工作台夹紧，接通MCH加热试板表面至一定温度后完成焊接。本发明专利技术可实现底部加热、局部加热，可有效优化温度场，减少T型接头焊接缺陷，灵活性和适用性好。灵活性和适用性好。灵活性和适用性好。

【技术实现步骤摘要】
带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具


[0001]本专利技术涉及涉及焊接夹具，具体涉及一种带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具。

技术介绍

[0002]搅拌摩擦焊是一种材料固相连接技术，FSW工艺绿色环保，无飞溅，无气孔，无弧光，但是对设备及焊板夹持要求较高，T型接头搅拌摩擦焊更是有特殊的夹持需求。
[0003]对于FSW工艺，焊接温度场直接关系到材料的流动和焊缝组织，一般来说，搅拌摩擦焊的焊缝表面温度高，底部温度低，底部材料流动不畅，易造成底部缺陷，在FSW
‑
T中，关键接头往往处在焊缝底部，因而此问题尤为突出，因此要对FSW
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T焊接温度场进行主动控制，进而改善流场，促进焊缝成型。加热是实现对温度场的主动控制的方法之一。现有的搅拌摩擦焊辅热装置结构与原理各异，有感应加热、电阻传热、电流辅助、火焰加热等方案，但大多数方案针对平板对接，且难以对焊缝底部进行加热，设备灵活性差。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具，解决现有搅拌摩擦焊辅热装置难以对焊缝底部进行加热，灵活性差的问题。
[0005]技术方案：本专利技术所述的带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具，包括底部垫板，所述底部垫板上设置有安装槽，所述安装槽内放置待焊竖直试板，所述竖直试板前后两侧通过垫板夹紧并限位，前、后垫板底部与底部垫板固定，所述前、后垫板与竖直试板之间分别安装有加热装置，所述加热装置包括铜质垫块，所述铜质垫块内设置有若干通槽，所述通槽内安装有金属陶瓷加热片，所述金属陶瓷加热片一端连接控制电路，所述前、后垫板上放置与待焊竖直试板对接的两个水平待焊试板，所述水平待焊试板通过上方设置的压板装置压紧。
[0006]为了方便固定前、后垫板使其夹紧待焊竖直试板，所述前、后垫板之间通过螺钉连接，前、后垫板底部与底部垫板之间通过螺钉固定，所述前、后垫板对应一侧设置有对待焊竖直试板限位的凸起。
[0007]方便加热装置安装固定，所述前、后垫板设置有与加热装置适配的卡槽，所述加热装置与卡槽内侧之件安装有楔紧块，所述楔紧块一端设置有对加热装置限位的凸台。
[0008]便于楔紧块放置和限位，所述楔紧块一端与卡槽之间设置有对楔紧块限位的顶块。
[0009]为了保证导热性能，所述金属陶瓷加热片表面涂覆高温导热脂。
[0010]为了压板和压板横梁连接和调节位置，所述压紧装置包括与两个水平待焊试板对应的两块压板，两个压板两侧分别通过可调节设置的压板横梁连接。
[0011]所述压板上设置有阵列的螺纹孔，所述压板横梁对应螺纹孔开设有阶梯孔，通过早螺纹孔和阶梯孔内安装螺栓将压板横梁和压板连接。
[0012]减少与前、后垫板的接触面积，减少热损耗，所述铜质垫块底部开设有多道槽。
[0013]有益效果：本专利技术可实现FSW
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T型接头的对接、搭接及对搭接装夹，加热铜块结构具有一定强度，通过MCH可实现底部加热、局部加热，可有效优化温度场，减少T型接头焊接缺陷，在低热输入工艺下仍可保证焊缝有效成型，加热功率，加热区域和板材尺寸可以根据需求调整，灵活性和适用性好。
附图说明
[0014]图1是本专利技术拆分结构示意图；
[0015]图2是本专利技术装配结构示意图；
[0016]图3是图2中A
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A截面的剖面结构示意图；
[0017]图4是本专利技术底部结构示意图；
[0018]图5是去除压紧装置的结构示意图；
[0019]图6是加热装置安装在后侧垫板的结构示意图；
[0020]图7是本专利技术装载在工作台上的结构示意图；
[0021]图8是后侧垫板的结构示意图；
[0022]图9为压板模块装配示意图；
[0023]图10为铜质垫块结构示意图；
[0024]图11为金属陶瓷加热片结构示意图；
[0025]图12为楔紧块结构示意图；
[0026]图13为底部垫板结构示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本专利技术进行进一步说明。
[0028]如图1
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13所示，本专利技术公开的带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具，包括底部垫板，底部垫板上设置有安装槽，安装槽内安装待焊竖直试板，竖直试板前后两侧通过垫板夹紧，前、后垫板之间通过螺钉连接，前、后垫板底部与底部垫板之间通过螺钉固定，前、后垫板设置有与铜质垫块适配的卡槽，铜质垫块与卡槽内侧之件安装有楔紧块，楔紧块一端设置有对铜质垫块限位的凸台，楔紧块一端与卡槽之间设置有对楔紧块限位的顶块，铜质垫块内设置有若干矩形通槽，矩形通槽内安装金属陶瓷加热片，金属陶瓷加热片一端连接控制电路，通过设置多个加热片就可以通过开关不同数量的加热片进行多功率、多位置调控加热，金属陶瓷加热片表面涂覆高温导热脂，前、后垫板上放置与待焊竖直试板两侧垂直对接的两个水平待焊试板，两个水平待焊试板对应放置两块压板，两个压板两侧分别通过螺栓连接压板横梁，两块压板和压板横梁将两个水平待焊试板压紧。
[0029]本专利技术在装配时，待焊竖直试板3与前进侧垫板4、后退侧垫板8倒置在一水平面上并通过内六角螺钉5装配起来；前进侧垫板4、后退侧垫板8的一端设有高为1.4mm的凸起平台21，两端存在与第一内六角螺钉5配合的螺纹孔22，待焊竖直试板3一端贴着凸起平台21，两侧靠第一内六角螺钉5及前进侧垫板4、后退侧垫板8夹紧；完成上述操作后，再通过第二内六角螺钉6装配底部垫板7在前进侧垫板4、后退侧垫板8上，前进侧垫板4、后退侧垫板8底面开有对应的螺纹孔；将两块压板横梁1、两块压板2根据试板大小装，压板2上开有阵列的螺纹孔，压板横梁1与螺纹孔对应位置开有阶梯通孔，通过螺栓将压板横梁1、压板2连接，两
压板横梁1之间距离可调，确保装配好的压板模块能够压住待焊水平试板四周；将4块铜质垫块10、12个金属陶瓷加热片11装配起来，铜质垫块10内部开有三个矩形通槽，通槽处置入金属陶瓷加热片11，在置入铜质垫块10之前，金属陶瓷加热片11表面需涂覆高温导热脂，金属陶瓷加热片11另一端连接控制电路，该尺寸的MCH标准件单个加热功率可达80W，12个MCH加热功率可达960W，具体选择可根据实际需求决定；装配好加热系统，前进侧垫板4及后退侧垫板8，楔紧块9、铜质垫块10上均有配合的斜面，上方的压力在9楔紧块9作用下，部分转化为向焊缝的推力，从而使铜质垫块10紧贴待焊竖直试板，也可在楔紧块9表面再添加0.05～0.25mm厚的量片，确保能够压紧10铜质垫块10；铜质垫块底部开多道槽，可减少与前进侧垫板4及后退侧垫板8的接触面积，减少热损耗，一侧加工斜面与楔紧块9配合，另一侧加工FSW
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T所需的圆角，减少焊接应力，便与材料成型；楔紧块一端存在一个凸台，是为了对铜质垫块10进行限位，在安装时需使得这一端相对焊接起始点处于搅拌头前进方向上，顶块12的作用是对楔紧块9进行限位，相对焊接起始点同样要处于搅拌头前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具，其特征在于，包括底部垫板(7)，所述底部垫板(7)上设置有安装槽，所述安装槽内放置待焊竖直试板，所述待焊竖直试板前后两侧通过垫板夹紧并限位，前、后垫板底部与底部垫板(7)固定，所述前、后垫板与待焊竖直试板之间分别安装有加热装置，所述加热装置包括铜质垫块(10)，所述铜质垫块内设置有若干通槽，所述通槽内安装有金属陶瓷加热片(11)，所述金属陶瓷加热片(11)一端连接控制电路，所述前、后垫板上放置与待焊竖直试板对接的两个水平待焊试板，所述水平待焊试板通过上方设置的压板装置压紧。2.根据权利要求1所述的带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具，其特征在于，所述前、后垫板之间通过螺钉连接，前、后垫板底部与底部垫板之间通过螺钉固定，所述前、后垫板对应一侧设置有对待焊竖直试板限位的凸起。3.根据权利要求1所述的带辅热的搅拌摩擦焊T型接头夹具，其特征在于，所述前、后垫板设置有与加热装置适配的卡槽，所述加热装...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦笙，朱涵文，卫成刚，王泽鑫，彭金华，杨代立，姚增健，陈靓瑜，臧千昊，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：