【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接设备，尤其涉及一种随焊超声冲击设备。
技术介绍
1、熔化焊是一种焊接工艺的总称，电弧焊、激光束焊接都属于熔化焊，它依靠熔化来连接具有相似成分和熔点的材料。由于熔化焊工艺固有的高温相变，在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域，称为焊接热影响区。焊接接头主要是由焊缝和热影区两大部分组成，其间存在一个过渡区，称为熔合区。要保证焊接接头的质量，就必须使焊缝和热影响区的组织与性能同时都达到要求。随着各种高强钢、不锈钢、耐热钢以及一些特种材料（如铝合金、钛合金、镍合金、复合材料和陶瓷等）在生产中不断使用，焊接热影响区存在的问题显得更加复杂，已成为焊接接头的薄弱地带。
2、焊接热影响区的组织分布是不均匀的，因而在性能上也不均匀。焊接热影响区与焊缝不同，焊缝可以通过化学成分的调整再配合适当的焊接工艺来保证性能的要求。而热影响区性能不可能进行成分上的调整，它是在焊接热循环作用下才产生的不均匀性问题。对于一般焊接结构来讲，主要考虑热影响区的硬化、脆化、韧化、软化，以及综合的力学性能、耐蚀性能和疲劳性能等。
3、冷作强化或热处理强化的金属或合金，在焊接热影响区一般均会产生不同程度的软化现象，最典型的是经过调质处理的高强钢和具有沉淀强化及弥散强化的合金，焊后在热影响区产生的软化或失强。冷作强化金属或合金的软化，则是由再结晶引起的。
4、目前，为克服熔化焊工艺中焊接热影响区的缺陷，现有技术中采用了多种技术手段，其中，申请号201410806107.5的专利技术专利公开
5、在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：1、现有技术是在焊接完成后，先对焊缝进行电致塑性处理，再通过超声冲击设备对焊缝进行处理。焊接完成后，焊缝、焊接热影响区的晶体结构已经形成，改变晶体结构的难度增加，且耗能耗时。2、现有技术中，增强焊缝结构需要专用设备，成本高。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术的不足，研制一种随焊超声冲击设备，该设备可以在焊接时对焊缝、焊接热影响区域进行处理，提高焊缝强度，抑制母材软化，提高焊接热影响区的性能。
2、本专利技术解决技术问题的技术方案为：本专利技术的实施例提供了一种随焊超声冲击设备，设置在焊枪头的末端，包括冲击头、超声换能器、安装座，冲击头连接超声换能器，超声换能器安装在安装座上，所述冲击头、超声换能器、安装座设置两组，所述随焊超声冲击设备还包括万向球、伸缩顶杆、弹簧a、浮动座，浮动座设置在安装座的上方，万向球安装在浮动座的底部，安装座连接万向球，安装座的顶部还设置有竖直的导杆b，导杆b围绕万向球圆周均布至少三根；伸缩顶杆为一端开口的圆管，伸缩顶杆的封闭端设置有圆头形顶头，顶头下端设置有挡板，挡板的直径大于弹簧a的外径，伸缩顶杆从导杆b的顶部套入，弹簧a设置在安装座与挡板之间的伸缩顶杆上。焊枪头连接焊接设备，焊枪头、随焊超声冲击设备可以是人工手持进行焊接和冲击，也可以是固定在自动焊接设备上进行自动焊接并随焊冲击。
3、作为优化，所述万向球包括球体、球套、端盖，球体为实心圆球，球套设置有半球形凹槽，球体安装在球套的凹槽中，端盖安装在球套凹槽的开口处，球套固定在浮动座的底部，安装座连接球体。
4、作为优化，所述随焊超声冲击设备还包括弹簧b、导杆a、基座、挡块，基座设置在浮动座上方，浮动座上设置有导向孔，导杆a上端连接基座、下端穿过浮动座上的导向孔后连接挡块，弹簧b设置在基座与浮动座之间的导杆a上。
5、作为优化，所述基座的底部设置有t型槽，导杆a顶部设置有对应的t型块，t型块安装在t型槽中，t型槽的两端设置有端板，端板上安装有调整螺钉，调整螺钉与t型块的端面接触，调整螺钉通过螺纹连接端板。
6、作为优化，所述导杆a设置两根，两导杆a的顶部连接同一t型块。导杆a设置两根，防止浮动座转动。
7、作为优化，所述焊枪头与随焊超声冲击设备分别安装在一机械手上，基座连接机械手。两台机械手分别控制焊枪头与随焊超声冲击设备，焊枪头焊接的同时，随焊超声冲击设备对焊枪头两侧的焊接热影响区以及焊缝进行处理。
8、作为优化，所述随焊超声冲击设备还包括侧板a、连接套a，侧板a在基座的顶部设置对称的两块，连接套a安装在焊枪头上，连接套a设置在两侧板a之间，连接套a与侧板a通过转轴连接。
9、作为优化，所述随焊超声冲击设备还包括内套环、外套环、弹簧c，内套环与外套环为同心圆环，弹簧c的两端分别连接内套环的外侧面与外套环的内测面，弹簧c绕内套环圆周均布至少三个；内套环套在连接套a下方的焊枪头上，外套环的两侧分别连接两侧板a。
10、作为优化，所述随焊超声冲击设备还包括侧板b、连接套b、导向轴，侧板b在基座的顶部对称的设置两块，连接套b安装在焊枪头上，连接套b设置在两侧板a之间，侧板a上设置有导向槽，连接套b的两侧分别间隔设置两根平行的导向轴，导向轴安装在导向槽中，导向轴的侧面与导向槽的上下两侧面贴合，导向槽为以焊枪头的焊接端为圆心的圆弧形。
11、一种随焊超声冲击焊接工艺，采用了所述的随焊超声冲击设备，包括以下步骤：
12、s1、将焊枪头的焊接端放置到两母材之间焊缝的起始点，并调整好焊枪头的高度和角度；
13、s2、调整两组冲击头的间距，令两组冲击头分别放置在焊枪头焊接位置两侧、母材焊缝两侧的焊接热影响区域；
14、s3、依次启动随焊超声冲击设备和焊枪头，焊枪头沿焊缝进行焊接的同时，随焊超声冲击设备随着焊枪头一同前进并始终位于焊枪头焊接位置两侧的焊接热影响区域。
15、
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点或有益效果：
16、通过设置两组冲击头、超声换能器、安装座，焊接时，将两组冲击头分别放置在焊枪头两侧的焊接热影响区域。冲击头发出的冲击作用在焊接热影响区，可抑制母材软化；冲击头发出的冲击可以传递到焊接熔池，可细化焊缝晶体，有抑制焊缝冷裂、强化焊缝的作用。该设备可以在焊接时对焊缝、焊接热影响区域进行处理，提高焊缝强度，抑制母材软化，提高焊接热影响区的性能。
17、通过设置浮动座通过万向球连接安装座，且在万向球周边设置伸缩顶杆和弹簧a，安装座与浮动座之间形成柔性连接，冲击头可绕万向球转动，且在弹簧a的作用下具备一定的挠度，冲击头与母材接触后，即便冲击头底面与母材不平行，在压力下冲击头会主动超声与母材表面贴合，不必要求冲击头与母材平行便可使冲击头与母材表面贴合，降低了操作难度。
18、通过设置弹簧b、导杆a、基座，导杆a可沿浮动座上的导向孔上下滑动，弹簧b压缩越大，提供给冲击头的压力越大，令冲击头与母材形成缓冲接触，避免压力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种随焊超声冲击设备，设置在焊枪头（1）的末端，包括冲击头（2）、超声换能器（3）、安装座（4），冲击头（2）连接超声换能器（3），超声换能器（3）安装在安装座（4）上，其特征是：所述冲击头（2）、超声换能器（3）、安装座（4）设置两组，所述随焊超声冲击设备还包括万向球（5）、伸缩顶杆（6）、弹簧a（7）、浮动座（8），浮动座（8）设置在安装座（4）的上方，万向球（5）安装在浮动座（8）的底部，安装座（4）连接万向球（5），安装座（4）的顶部还设置有竖直的导杆b（41），导杆b（41）围绕万向球（5）圆周均布至少三根；伸缩顶杆（6）为一端开口的圆管，伸缩顶杆（6）的封闭端设置有圆头形顶头（61），顶头（61）下端设置有挡板（62），挡板（62）的直径大于弹簧a（7）的外径，伸缩顶杆（6）从导杆b（41）的顶部套入，弹簧a（7）设置在安装座（4）与挡板（62）之间的伸缩顶杆（6）上。
2.根据权利要求1所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述万向球（5）包括球体（51）、球套（52）、端盖（53），球体（51）为实心圆球，球套（52）设置有半球形凹槽，球体（51）
3.根据权利要求1所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述随焊超声冲击设备还包括弹簧b（9）、导杆a（20）、基座（21）、挡块（15），基座（21）设置在浮动座（8）上方，浮动座（8）上设置有导向孔，导杆a（20）上端连接基座（21）、下端穿过浮动座（8）上的导向孔后连接挡块（15），弹簧b（9）设置在基座（21）与浮动座（8）之间的导杆a（20）上。
4.根据权利要求3所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述基座（21）的底部设置有T型槽，导杆a（20）顶部设置有对应的T型块（201），T型块（201）安装在T型槽中，T型槽的两端设置有端板（22），端板（22）上安装有调整螺钉（19），调整螺钉（19）与T型块（201）的端面接触，调整螺钉（19）通过螺纹连接端板（22）。
5.根据权利要求4所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述导杆a（20）设置两根，两导杆a（20）的顶部连接同一T型块（201）。
6.根据权利要求4所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述焊枪头（1）与随焊超声冲击设备分别安装在一机械手（23）上，基座（21）连接机械手（23）。
7.根据权利要求4所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述随焊超声冲击设备还包括侧板a（10）、连接套a（11），侧板a（10）在基座（21）的顶部设置对称的两块，连接套a（11）安装在焊枪头（1）上，连接套a（11）设置在两侧板a（10）之间，连接套a（11）与侧板a（10）通过转轴连接。
8.根据权利要求7所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述随焊超声冲击设备还包括内套环（12）、外套环（13）、弹簧c（14），内套环（12）与外套环（13）为同心圆环，弹簧c（14）的两端分别连接内套环（12）的外侧面与外套环（13）的内测面，弹簧c（14）绕内套环（12）圆周均布至少三个；内套环（12）套在连接套a（11）下方的焊枪头（1）上，外套环（13）的两侧分别连接两侧板a（10）。
9.根据权利要求4所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述随焊超声冲击设备还包括侧板b（16）、连接套b（17）、导向轴（18），侧板b（16）在基座（21）的顶部对称的设置两块，连接套b（17）安装在焊枪头（1）上，连接套b（17）设置在两侧板a（10）之间，侧板a（10）上设置有导向槽（161），连接套b（17）的两侧分别间隔设置两根平行的导向轴（18），导向轴（18）安装在导向槽（161）中，导向轴（18）的侧面与导向槽（161）的上下两侧面贴合，导向槽（161）为以焊枪头（1）的焊接端为圆心的圆弧形。
...【技术特征摘要】
1.一种随焊超声冲击设备，设置在焊枪头（1）的末端，包括冲击头（2）、超声换能器（3）、安装座（4），冲击头（2）连接超声换能器（3），超声换能器（3）安装在安装座（4）上，其特征是：所述冲击头（2）、超声换能器（3）、安装座（4）设置两组，所述随焊超声冲击设备还包括万向球（5）、伸缩顶杆（6）、弹簧a（7）、浮动座（8），浮动座（8）设置在安装座（4）的上方，万向球（5）安装在浮动座（8）的底部，安装座（4）连接万向球（5），安装座（4）的顶部还设置有竖直的导杆b（41），导杆b（41）围绕万向球（5）圆周均布至少三根；伸缩顶杆（6）为一端开口的圆管，伸缩顶杆（6）的封闭端设置有圆头形顶头（61），顶头（61）下端设置有挡板（62），挡板（62）的直径大于弹簧a（7）的外径，伸缩顶杆（6）从导杆b（41）的顶部套入，弹簧a（7）设置在安装座（4）与挡板（62）之间的伸缩顶杆（6）上。
2.根据权利要求1所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述万向球（5）包括球体（51）、球套（52）、端盖（53），球体（51）为实心圆球，球套（52）设置有半球形凹槽，球体（51）安装在球套（52）的凹槽中，端盖（53）安装在球套（52）凹槽的开口处，球套（52）固定在浮动座（8）的底部，安装座（4）连接球体（51）。
3.根据权利要求1所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述随焊超声冲击设备还包括弹簧b（9）、导杆a（20）、基座（21）、挡块（15），基座（21）设置在浮动座（8）上方，浮动座（8）上设置有导向孔，导杆a（20）上端连接基座（21）、下端穿过浮动座（8）上的导向孔后连接挡块（15），弹簧b（9）设置在基座（21）与浮动座（8）之间的导杆a（20）上。
4.根据权利要求3所述的一种随焊超声冲击设备，其特征是，所述基座（21）的底部设置有t型槽，导杆a（20）顶部设置有对应的t型块（201），t型块（201）安装在t型槽中，t型槽的两端设...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐家成，李欣明，白长宇，李刚，郑承旺，尚滨，张澎，
申请(专利权)人：山东方大杭萧钢构科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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