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一种超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置及方法制造方法及图纸

技术编号:45015940 阅读:18 留言:0更新日期:2025-04-18 17:00
本申请属于板材焊接领域,尤其涉及一种超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置及方法,作业时无需提前钻孔,作业效率、自动化程度高,可焊接的板材范围广,同时引入超声振动显著改善接头微观组织和实现高强、硬板材的旋铆焊接,此外通过特殊设计的熔钎式螺纹铆钉可一步实现“机械铆接‑钎焊连接‑固相焊接”高性能复合旋铆焊接,极大提高接头的力学性能和服役可靠性能等。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及板材焊接,尤其涉及一种超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置及方法


技术介绍

1、随着航空航天、汽车等重点制造领域的不断发展,为满足构件安全性,同时又符合日益严苛的节能减排要求,铝合金、高强钢等轻量化金属材料被广泛应用于高性能构件制造,多材料、多结构混用已成为高性能构件制造技术发展的必然趋势。通过对异质金属材料的焊接与连接,可充分发挥不同材料的性能组合优势,极大提高构件的设计和生产灵活性,同时又满足构件的功能和性能要求。

2、然而,异质金属材料之间的物理和冶金化学性能差异巨大,这对异质金属结构的焊接和连接技术提出了巨大挑战。传统的焊接方法通常难以实现异质金属的高性能冶金结合,同时也会伴随着有毒有害气体及光污染的产生;胶接虽然可以用于异质金属连接,但胶接接头的凝固时间长、连接效率低,同时存在抗冲击能力差、易突然失效、安全性低等问题限制;自冲铆接难以连接较硬板材,并且易存在损伤,在极端服役条件下难以保障性能的可靠性;传统旋铆的铆钉摩擦产生的热量可能较难软化高强度、高硬度的金属板材,从而导致连接过程中铆钉变形甚至断裂,此外在铆钉高速旋转刺入过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置,其特征在于,所述安装筒体与所述载架之间设置有微调组件,所述微调组件用于调节所述安装筒体的下端与所述载架的竖向间距。

3.根据权利要求1所述的超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置,其特征在于,所述熔钎式螺纹铆钉包括由上至下依次连接的头部夹持区、肩部螺纹熔钎区和端部螺纹进给区,所述头部夹持区的侧面设置有与所述旋铆夹头配合的齿形纹理,所述肩部螺纹熔钎区的外周壁设置有螺纹搅拌纹理,且所述肩部螺纹熔钎区的外表面和所述头部夹持区的下表面均覆盖有钎料,所述钎料根据被焊接...

【技术特征摘要】

1.一种超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置,其特征在于,所述安装筒体与所述载架之间设置有微调组件,所述微调组件用于调节所述安装筒体的下端与所述载架的竖向间距。

3.根据权利要求1所述的超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置,其特征在于,所述熔钎式螺纹铆钉包括由上至下依次连接的头部夹持区、肩部螺纹熔钎区和端部螺纹进给区,所述头部夹持区的侧面设置有与所述旋铆夹头配合的齿形纹理,所述肩部螺纹熔钎区的外周壁设置有螺纹搅拌纹理,且所述肩部螺纹熔钎区的外表面和所述头部夹持区的下表面均覆盖有钎料,所述钎料根据被焊接板材的材质进行选择,所述端部螺纹进给区设有推进坡度以及螺纹搅拌纹理。

4.根据权利要求3所述的超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置,其特征在于,所述熔钎式螺纹铆钉的高度为l1,所述头部夹持区的直径为r1,所述头部夹持区的高度为l2,所述肩部螺纹熔钎区的直径为r2,所述肩部螺纹熔钎区的高度为l3,所述端部螺纹进给区的高度为l4,所述钎料的覆盖厚度为t,所述推进坡度为α,其中,l1=l2+l3+l4,0.3l1≤l3≤0.8l1,0.4r1≤r2≤0.6r1,0.05mm≤t≤0.5mm,120°≤α≤160°。

5.根据权利要求1所述的超声辅助熔钎式螺纹旋铆焊接装置,其特征在于,所述气缸驱动组件包括气缸缸体、气缸上盖、气缸下盖和气缸活塞,所述气缸上盖和所述气缸下盖分别固定在所述气缸缸体的上下两端,所述气缸下盖与所述安装筒体的顶部固定相连,所述气缸上盖与所述旋转驱动组件的输出端刚性连接,所述气缸活塞滑动设置于所述气缸缸体内,所述气缸上盖、所述气缸活塞和所述气缸缸体围设形成第一气腔,所述气缸下盖、所述气缸活塞和所述气缸缸体围设形成第二气腔,所述气缸缸体的外壁上设有分别连通所述第一气腔和所述第二气...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈超欧阳潇段晋芮
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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