电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备及其焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备及其焊接方法，包括焊接单元和电阻随焊辅助加热单元，焊接单元包括绝缘底板、待焊工件以及搅拌头，待焊工件设置在绝缘底板上；电阻辅助加热单元包括滚轮组件、外接电源以及电极，电极夹持于绝缘底板中并位于待焊区域的正下方，滚轮组件安装在搅拌头的第一侧，外接电源的正负极分别连接滚轮组件和电极并形成回路，在焊接过程中，外接电源通过滚轮组件和电极持续向待焊区域通电，从而对待焊区域进行预加热处理。本发明专利技术采用了局部加热，在焊接区域前方形成一个热影响区很小的柱形加热软化区，保证在搅拌摩擦焊过程中搅拌针可以整体搅动软化充分的材料，缓解搅拌头磨损问题，提高搅拌头使用寿命。提高搅拌头使用寿命。提高搅拌头使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备及其焊接方法


[0001]本专利技术涉及高端智能制造装备
，具体地，涉及一种电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备及其焊接方法，尤其是一种适用于焊接具有高强度、高硬度、高熔点的金属及相关复合材料的电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备及其焊接难熔高强材料的方法。

技术介绍

[0002]搅拌摩擦焊(FSW)作为一种先进的固相焊接技术，具有无焊材消耗、焊后工件残余应力小、接头力学性能好、便于自动化焊接等优点，在航空航天、造船、铁路等工业领域得到了广泛应用。搅拌摩擦焊的焊具一般是非消耗性惰性材料所制，由搅拌针和轴肩组成，其中搅拌针负责焊接过程中摩擦热的产生和材料混合，轴肩提供摩擦热的同时还可以防止在焊接过程中塑性材料从焊接区域溢出。
[0003]搅拌摩擦焊近年来已被广泛地应用于铝、镁等低硬度、低熔点金属材料的连接。但是在焊接中高硬度和高熔点材料，如铁、钛、镍和其他金属基复合材料时，搅拌摩擦焊遇到了诸多挑战。在搅拌摩擦焊接过程中，要求材料产生足够高的热量使工件发生软化才可进行焊接。而对于难熔高强金属材料，由于其熔点高、硬度大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备，其特征在于，包括焊接单元和电阻随焊辅助加热单元，所述焊接单元用于实现搅拌摩擦焊接，所述电阻辅助加热单元用于实现在焊接过程中对待焊区域进行预加热处理；所述焊接单元包括绝缘底板(1)、待焊工件(9)以及搅拌头，所述待焊工件(9)设置在所述绝缘底板(1)上，所述搅拌头用于对所述待焊工件(9)进行搅拌摩擦焊接；所述电阻辅助加热单元包括滚轮组件、外接电源(5)以及电极(2)，所述电极(2)夹持于所述绝缘底板(1)中并位于待焊区域的正下方，所述滚轮组件安装在所述搅拌头的前侧，在焊接过程中，所述滚轮组件压紧待焊区域；所述外接电源(5)的正负极分别连接滚轮组件和电极(2)并形成回路，在焊接过程中，所述外接电源(5)通过滚轮组件和电极(2)持续向待焊区域通电，从而对待焊区域进行预加热处理。2.根据权利要求1所述的电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备，其特征在于，所述搅拌头安装在外界主轴箱下端，所述搅拌头包括轴肩(6)与设置在所述轴肩(6)底端的搅拌针，在焊接过程中，所述搅拌针伸入待焊区域中。3.根据权利要求2所述的电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备，其特征在于，所述滚轮组件包括金属轮(3)、导电支架(4)以及绝缘连接件(7)，所述绝缘连接件(7)固定安装在所述主轴箱的外壳上；所述绝缘连接件(7)的下端连接导电支架(4)，所述金属轮(3)设置在所述导电支架(4)中，并压紧所述待焊区域。4.根据权利要求3所述的电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备，其特征在于，所述滚轮组件还包括弹簧(8)，所述弹簧(8)的一端连接所述绝缘连接件(7)的下端，弹簧(8)的另一端连接所述导电支架(4)的上端。5.根据权利要求3所述的电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备，其特征在于，所述金属轮(3)包括铜轮。6.根据权利要求1所述的电阻随焊热辅助搅拌摩擦焊接装备，其特征在于，所述电极(2)包括铜芯电极。7....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘恢弘，陈凱亮，李佳迅，吴亦迪，李永兵，苑瀛方，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：