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一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统及其使用方法技术方案

技术编号:41186458 阅读:15 留言:0更新日期:2024-05-07 22:18
本发明专利技术涉及搅拌摩擦焊接技术领域,公开了一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统及其使用方法,包括热能收集装置,所述热能收集装置设置于搅拌摩擦焊接设备的搅拌头的圆周外部,所述热能收集装置包括进液口和出液口,热能收集装置利用自进液口进入的冷却液对焊接执行部件进行冷却,进而得到热交换后的冷却液,并将热交换后的冷却液自出液口排出。本发明专利技术的有益效果为:在对搅拌头进行冷却液方式冷却的同时,还可以将冷却液中的废热回收发电,并把电能利用到装置的其它部件中,减小能源浪费,提高整个焊接过程的能量利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及搅拌摩擦焊接,涉及一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统及其使用方法


技术介绍

1、搅拌摩擦焊技术(fsw)是英国焊接研究所(twi)在1991年提出的一种新型固相焊接工艺,因其焊接变形小、残余应力低、无熔焊冶金缺陷等优点,适用于铝合金、钛合金等轻质合金的焊接,因而已广泛应用于轨道交通、新能源汽车、航海以及航空航天等领域。

2、在焊接过程中,高速旋转的搅拌头旋转下压使搅拌针插入待焊工件中,与待焊工件不断摩擦生热,使材料软化;然后,搅拌头沿着焊缝向前移动,带动周围材料形成焊缝。其中,搅拌头温度能达到材料熔点的80%,因此针对钛合金这类高熔点金属的焊接,搅拌头会受到巨大的热影响。目前,为了减少搅拌头在高温下的磨损程度,现有技术大多采用冷却液对搅拌头进行冷却,但冷却液中的这些热量并未被加以任何利用而是直接耗散在环境中,造成了极大的能源浪费。

3、鉴于此,有必要设计一种装置对冷却液中的废热加以利用,避免能源浪费。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种用于搅拌摩本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统,其特征在于:包括热能收集装置,所述热能收集装置设置于搅拌摩擦焊接设备的搅拌头的圆周外部,所述热能收集装置包括进液口和出液口,热能收集装置利用自进液口进入的冷却液对焊接执行部件进行冷却,进而得到热交换后的冷却液,并将热交换后的冷却液自出液口排出。

2. 根据权利要求1所述的一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统,其特征在于:所述热能收集装置还包括内层罩、设置于内层罩外部的外层罩以及若干密封件,所述外层罩包括外罩体和固定杆,所述外罩体通过固定杆固定在机架上,所述外罩体上开设有进液口和出液口;所述外罩体套设在主轴圆周外部,外罩体与主轴之间设置有空...

【技术特征摘要】

1.一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统,其特征在于:包括热能收集装置,所述热能收集装置设置于搅拌摩擦焊接设备的搅拌头的圆周外部,所述热能收集装置包括进液口和出液口,热能收集装置利用自进液口进入的冷却液对焊接执行部件进行冷却,进而得到热交换后的冷却液,并将热交换后的冷却液自出液口排出。

2. 根据权利要求1所述的一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统,其特征在于:所述热能收集装置还包括内层罩、设置于内层罩外部的外层罩以及若干密封件,所述外层罩包括外罩体和固定杆,所述外罩体通过固定杆固定在机架上,所述外罩体上开设有进液口和出液口;所述外罩体套设在主轴圆周外部,外罩体与主轴之间设置有空腔, 所述外罩体与主轴之间设置有密封件,两者通过密封件密封配合;所述内层罩包括内罩体和凸块;所述内罩体为筒状,其上部通过凸块套装在搅拌头的上部,其下部与搅拌头的下部密封连接,所述内罩体与搅拌头之间设置有空腔;所述内罩体上部不与主轴的下端接触,两者之间设置有空隙;所述内罩体的中部周向开设有若干通孔;所述内罩体和外罩体之间通过密封件密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统,其特征在于:所述内层罩还包括螺钉;所述凸块为扇形,有若干个,均布设置于内罩体内壁上,凸块上开设有螺纹孔;所述内罩体上设置与凸块上的螺纹孔一一对应的螺纹孔,所述螺钉依次穿过内罩体上的螺纹孔和凸块上的螺纹孔后抵在搅拌头上,与搅拌头紧配合。

4.根据权利要求1所述的一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统,其特征在于:还包括送液装置和用于将热能转换为电能的热能转换装置,所述热能收集装置的出液口通过管路与热能转换装置的进液口连接,所述热能转换装置的出液口通过管路与送液装置的进液口连接,所述送液装置的出液口通过管路与热能收集装置的进液口连接。

5.根据权利要求4所述的一种适用于搅拌摩擦焊的热能回收系统,其特征在于:所述热能转换装置包括热端通道、冷端通道、热电转换器以及电能整合器,所述热端通道两端分别设置有热能转换装置的进液口和出...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘小超张鹏宇倪中华裴宪军李永哲贾娈娈
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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