一种搅拌摩擦焊装置及焊接方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种搅拌摩擦焊装置及焊接方法，涉及焊接技术领域，包括搅拌头、底板、装夹机构、支撑机构、传动机构、加热部件和超声部件，装夹机构包括盖板、挡板、两个肋板、两个压板、两个连接组件和两个限位组件，两个内部支撑件之间形成安装空隙，压板用于限制待焊接板沿竖直方向的位移，限位组件用于限制待焊接板沿与焊缝相垂直的方向的位移，挡板用于限制待焊接板沿焊缝方向的位移；传动机构用于驱动加热部件和超声部件沿焊缝方向移动，并使其与搅拌头同步移动，加热部件和超声部件能够穿过安装空隙并与待焊接板的底部相接触，进而实现了将热量及超声振动的能量更加精准地输入到焊缝底部，促进焊缝金属的塑性流动，提高了焊缝成形的质量。成形的质量。成形的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊装置及焊接方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，特别是涉及一种搅拌摩擦焊装置及焊接方法。

技术介绍

[0002]搅拌摩擦焊(Friction stirwelding，简称FSW)是固相连接工艺，因其热输入低、成形质量好，已成为铝、镁等低熔点轻质合金的主要连接方法之一。然而，厚板铝/镁FSW过程中由于沿板厚方向上存在上下温差，导致接头上部产热较高，下部摩擦产热较低，接头底部未形成冶金结合。且焊缝底部金属流动不足，容易形成弱连接，不利于获得可靠的铝/镁异种金属接头。
[0003]针对上述问题，诸多学者对搅拌摩擦焊的工艺及辅助方式进行了改进，即在现有的厚板铝/镁搅拌摩擦焊中采用辅助加热及辅助超声的方式，然而，以上辅助方式仍存在以下问题：第一、采用电阻炉对搅拌摩擦焊过程进行整体加热，整体加热固然可以增强焊接接头强度，但过高的热输入会对母材的材料组织产生影响，会改变母材的材料组织及性能，且在焊接过程中进行加热辅助时，无法精确的对焊接过程中焊缝底部金属流动性较差的位置进行加热。第二、超声辅助在厚板搅拌摩擦焊中的施加效果会随着板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊装置，其特征在于，包括搅拌头、底板、装夹机构、支撑机构、传动机构、加热部件和超声部件，所述支撑机构包括两个内部支撑件，所述装夹机构包括盖板、挡板、两个肋板、两个压板、两个连接组件和两个限位组件，两个所述肋板对称固定于所述底板的上部，各所述肋板的内侧放置一个所述内部支撑件，两个所述内部支撑件之间形成安装空隙，各所述内部支撑件的上部用于放置一个待焊接板，所述搅拌头用于对两个所述待焊接板进行焊接，所述盖板用于放置于两个所述待焊接板的上方，各所述压板通过一个所述连接组件安装于一个所述肋板的顶部，所述压板用于限制所述盖板和所述待焊接板沿竖直方向的位移，各所述肋板上部的一侧安装有一个所述限位组件，各所述限位组件用于限制一个所述待焊接板沿与焊缝相垂直的方向的位移，所述挡板的两端分别安装于两个所述肋板上，所述挡板用于限制所述待焊接板沿焊缝方向的位移；所述传动机构安装于所述底板上且位于两个所述内部支撑件之间，所述传动机构用于驱动所述加热部件和所述超声部件沿焊缝方向移动，所述加热部件和所述超声部件能够穿过所述安装空隙并与所述待焊接板的底部相接触。2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述支撑机构还包括两个外部支撑件，两个所述外部支撑件对称放置于所述底板上，各所述外部支撑件设置于一个所述肋板的外部；所述连接组件包括多个第一螺栓，所述压板上设置有多个相互平行的条形孔，所述条形孔的长度方向与焊缝方向相垂直，所述压板的两端分别放置于一个所述外部支撑件和所述盖板的上方，各所述第一螺栓穿过一个所述条形孔安装于所述肋板的顶部。3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述限位组件包括多个第二螺栓，多个所述第二螺栓沿焊缝方向依次安装于所述肋板上部的一侧，所述第二螺栓用于限制所述待焊接板沿与焊缝相垂直的方向的位移。4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊装置，其特征在于，还包括两个第三螺栓和多个第四螺栓，所述挡板的两端均通过一个所述第三螺栓固定于一个所述肋板上，各所述内部支撑件通过多个所述第四螺栓安装于一个所述肋板上。5.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述盖板包括连接板和两个侧板，两个所述侧板的一端通过所述连接板连接，各所述侧板用于放置于一个所述待焊接板的上部。6.根据权利要求1所述的搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞礼慜，柯黎明，涂文斌，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
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