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一种带磁场的超声辅助双轴肩搅拌摩擦焊接设备及方法技术

技术编号:41243665 阅读:17 留言:0更新日期:2024-05-09 23:54
本发明专利技术属于搅拌摩擦焊焊接技术领域,具体涉及一种带磁场的超声辅助双轴肩搅拌摩擦焊焊接方法及设备。本发明专利技术利用超声换能器产生的超声振动通过下轴肩的传输作用于焊缝金属,超声换能器顶部开有下端磁铁安置孔,通过安装在下端磁铁安置孔内的强力磁铁与上轴肩内置在上端磁铁安置孔内的强力磁铁形成磁场产生装置产生磁场,实现磁场和超声辅助搅拌摩擦焊接。磁场和超声场共同施加,降低焊接过程中材料的塑化抗力,促进焊缝金属的塑性变形和塑性流动,减小残余应力,促进焊核区再结晶形核,细化晶粒,改善金属宏观和微观偏析的效果,提高接头综合力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于搅拌摩擦焊焊接,具体涉及一种带磁场的超声辅助双轴肩搅拌摩擦焊焊接方法及设备。


技术介绍

1、搅拌摩擦焊是一种绿色固相连接技术,高速旋转的搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热,使其周围金属形成塑性软化层,软化层金属在搅拌头旋转的作用下填充搅拌针后方所形成的空腔,并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料连接。在航空、航天、船舶、核工业、交通运输等工业制造领域具有广阔的应用前景。但搅拌摩擦焊过程中轴肩需要施加大的压力,产生了大量的摩擦热及塑性变形,且搅拌针易磨损,摩擦热易使塑性变形后的细小晶粒长大成粗晶粒,造成组织不均匀,降低焊接接头强度和塑性。

2、为了提高焊缝质量,强化接头力学性能,专利cn114083107a公开了一种磁力环绕式双轴肩搅拌摩擦焊具及其安装方法,提高焊件底部金属流动性,使焊缝组织晶粒细化,焊接效率提高。专利cn116021141a公开了一种超声复合搅拌摩擦焊接装置及焊接方法,降低焊接过程中材料的塑化抗力,促进焊缝金属的塑性变形和塑性流动,细化晶粒,提高接头性能。

3、现有改善接头焊缝性能的技术多为单一本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种带磁场的超声辅助双轴肩搅拌摩擦焊接设备,其特征在于,所述设备包括双轴肩装置、可拆卸搅拌针、磁场产生装置、超声产生装置;所述双轴肩装置包括上轴肩、下轴肩,所述上轴肩与搅拌摩擦焊机主轴连接获得旋转动能,上轴肩下端开有上轴肩内螺纹与可拆卸搅拌针上端外螺纹连接,上轴肩内置上端磁铁安置孔,安放强力磁铁;所述可拆卸搅拌针通过外螺纹分别与上轴肩内螺纹、下轴肩内螺纹连接,中间为搅拌针螺纹区域;所述下轴肩分为内部和外部,内部安装有滚珠,下轴肩外部包裹着内部;下轴肩内部设有下轴肩内螺纹,下轴肩内螺纹与可拆卸搅拌针下端外螺纹连接,滚珠保证下轴肩内部随搅拌针旋转,下轴肩外部保持静止;下轴肩底端有磁吸装置...

【技术特征摘要】

1.一种带磁场的超声辅助双轴肩搅拌摩擦焊接设备,其特征在于,所述设备包括双轴肩装置、可拆卸搅拌针、磁场产生装置、超声产生装置;所述双轴肩装置包括上轴肩、下轴肩,所述上轴肩与搅拌摩擦焊机主轴连接获得旋转动能,上轴肩下端开有上轴肩内螺纹与可拆卸搅拌针上端外螺纹连接,上轴肩内置上端磁铁安置孔,安放强力磁铁;所述可拆卸搅拌针通过外螺纹分别与上轴肩内螺纹、下轴肩内螺纹连接,中间为搅拌针螺纹区域;所述下轴肩分为内部和外部,内部安装有滚珠,下轴肩外部包裹着内部;下轴肩内部设有下轴肩内螺纹,下轴肩内螺纹与可拆卸搅拌针下端外螺纹连接,滚珠保证下轴肩内部随搅拌针旋转,下轴肩外部保持静止;下轴肩底端有磁吸装置,超声产生装置上端有磁吸装置,通过超声产生装置上端的磁吸装置与下轴肩底端的磁吸装置连接下轴肩与超声产生装置;所述超声产生装置包括超声换能器、超声传输线缆、超声电源;超声传输线缆将超声电源和超声换能器连接,利用超声换能器产生的超声振动通过下轴肩的传输作用于焊缝金属,超声换能器开有下端磁铁安置孔,通过安装在下端磁铁安置孔内的强力磁铁与上轴肩内置在上端磁铁安置孔内的强力磁铁形成磁场产生装...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵玉涛孙克伦怯喜周高旭彭强王涛
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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