一种提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置及方法，涉及焊接接头强化技术领域。该装置包括随铣搅拌摩擦处理工具头和龙门式运动机构。该方法采用随铣搅拌摩擦处理的方式，对焊接接头进行焊后加工处理，可以获得以下几方面的效果：(1)铣平焊缝余高、降低焊趾处的应力集中水平；(2)改善焊缝凝固态组织，减少焊接裂纹、气孔缺陷；(3)细化焊缝晶粒，在焊缝表面产生强化层。通过以上几方面的效果，本发明专利技术可以抑制疲劳裂纹从焊接接头表面萌生，提高焊接接头的疲劳强度，同时将铣平焊缝余高工序、搅拌摩擦处理强化工序、飞边清理工序等三道工序简化为一道工序，具有较高的生产效率。具有较高的生产效率。具有较高的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置及方法


[0001]本专利技术涉及焊接接头强化
，特别是涉及一种提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置及方法。

技术介绍

[0002]铝合金由于比强度高、耐蚀性好、易于加工等优点，在轨道交通领域获得广泛应用。特别是近年来，随着轨道交通工具轻量化、环保化概念的提出，铝合金焊接结构件在轨道列车底架、车顶、侧墙等主要承载部位广泛应用。铝合金常用的焊接方法有钨极氩弧焊(TIG)、熔化极惰性气体保护焊(MIG)、激光
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电弧复合焊接(HLAW)、搅拌摩擦焊(FSW)等，上述焊接方法各有优势和缺点。搅拌摩擦焊接是一种固相连接方法，由于没有金属的熔化和结晶，消除了熔化焊接过程中的气孔、裂纹缺陷，使得搅拌摩擦焊接接头强度高于熔化焊接头，非常适合焊接铝合金。搅拌摩擦焊接缺点：1、搅拌摩擦焊接对装配间隙要求较高：当装配不良时，容易产生隧道、虫洞等焊接缺陷；而轨道交通用铝合金多为铝型材，且铝型材最长尺寸可达数米，若满足高精度的装配要求，对铝型材挤压模具的精度、铝型材的生产成本都提出较高的要求。2、轨道交通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置，其特征在于，包括底座，所述底座顶端安装有工件进给机构，所述底座顶端固定安装有支撑架，所述支撑架顶端固定安装有水平轴支撑板，所述水平轴支撑板顶端安装有水平调节机构，所述水平轴支撑板上滑动安装有垂直轴支撑板(6)，所述水平调节机构与所述垂直轴支撑板(6)传动配合；所述垂直轴支撑板(6)远离所述水平轴支撑板的一侧滑动安装有主轴固定板(10)，所述垂直轴支撑板(6)上安装有垂直调节机构，所述垂直调节机构与所述主轴固定板(10)传动连接；所述主轴固定板(10)上安装有主轴电机(3)，所述主轴电机(3)的输出端传动连接有随铣搅拌摩擦处理工具头(1)，所述随铣搅拌摩擦处理工具头(1)与所述工件进给机构对应设置。2.根据权利要求1所述的提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置，其特征在于，所述工件进给机构包括固定安装在所述底座顶端的第一导轨，所述第一导轨上滑动安装有工件台面(15)，所述工件台面(15)顶端安装有试板固定块(17)；所述底座顶端固定安装有进给轴电机(14)，所述进给轴电机(14)的输出轴固定连接有第一丝杠，所述第一丝杠上螺纹套设有第一滑块，所述第一滑块固定安装在所述工件台面(15)底端。3.根据权利要求2所述的提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置，其特征在于，所述水平调节机构包括固定安装在所述水平轴支撑板顶部一端的水平轴电机(4)，所述水平轴电机(4)通过联轴器传动连接有第二丝杠(8)，所述第二丝杠(8)上螺纹套设有第二滑块，所述第二滑块固定安装在所述垂直轴支撑板(6)远离所述主轴固定板(10)的一侧；所述水平轴支撑板顶部另一端固定安装有丝杠固定座(9)，所述第二丝杠(8)远离所述水平轴电机(4)的一端与所述丝杠固定座(9)转动连接。4.根据权利要求3所述的提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置，其特征在于，所述垂直调节机构包括固定安装在所述垂直轴支撑板(6)上的垂直轴电机(7)，所述垂直轴电机(7)的输出轴上传动连接有第三丝杠，所述第三丝杠上螺纹套设有第三滑块，所述第三滑块固定安装在所述主轴固定板(10)靠近所述垂直轴支撑板(6)的一侧。5.根据权利要求3所述的提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置，其特征在于，所述水平轴支撑板侧壁上固定安装有第二导轨(12)，所述第二导轨(12)沿水平方向设置，且所述第二导轨(12)与所述第一导轨垂直设置；所述第二导轨(12)上滑动连接有第四滑块(2)，所述垂直轴支撑板(6)与所述水平轴支撑板通过第二导轨(12)、第四滑块(2)滑动连接。6.根据权利要求1所述的提高铝合金熔化焊接接头疲劳性能的装置，其特征在于，所述主轴固定板(10)远离所述垂直轴支撑板(6)的一侧可拆卸安装有主轴固定夹具(11)，所述主轴电机(3)通过所述主轴固定夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴来军，檀财旺，杨彪，刘福运，周利，卞红，宋晓国，冯吉才，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：