【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高温合金薄壁件惯性摩擦焊接，具体涉及一种均匀化晶粒型惯性摩擦焊接装置及方法。
技术介绍
1、镍基高温合金凭借其优异的抗蠕变性能、耐高温性能和耐腐蚀性能，已成为新一代航空发动机转子等高温热端部件的核心材料。惯性摩擦焊接作为一种先进的固相焊接工艺，能有效规避传统熔焊中常见的气孔及夹杂等焊接缺陷，可替代原始的螺栓连接结构，在降低制造成本的同时减轻航空发动机重量并显著提高推重比。然而，复杂苛刻的服役环境对焊接接头服役性能提出极高的要求。因此，提升高温合金惯性摩擦焊接头服役性能与可靠性，对改善航空发动机热端部件综合性能具有重要意义。
2、传统惯性摩擦焊接工艺虽高效，但仍存在以下缺陷：1.微观组织不均匀：焊缝区域塑性变形不均，导致晶粒尺寸差异显著；2.热裂纹风险高：焊接残余应力集中，易诱发轴向或径向裂纹；3.薄壁件变形失控：压杆失稳导致焊缝轮廓畸变；4.飞边处理困难：后续机械加工引入残余应力，降低服役性能。现有技术通常采用离线焊后热处理或超声辅助细化晶粒，但加工效率低、工艺流程复杂，难以满足高温合金薄壁件的高性能和高精度焊
【技术保护点】
1.一种均匀化晶粒型惯性摩擦焊接装置，其特征在于，包括底座及设置于底座上的惯性摩擦焊接旋转驱动机构、支撑轴组件、同步振动和整形耦合机构及惯性摩擦焊接轴向进给机构，其中惯性摩擦焊接旋转驱动机构的输出端通过离合器依次与飞轮和旋转卡盘连接，旋转卡盘用于固定旋转侧工件，飞轮用于储存惯性摩擦焊接旋转驱动机构的动能；惯性摩擦焊接轴向进给机构的输出端与固定卡盘连接，固定卡盘用于固定顶锻侧工件；惯性摩擦焊接轴向进给机构用于顶锻侧工件的轴向进给，使顶锻侧工件与旋转侧工件进行惯性摩擦焊接；
2.根据权利要求1所述的均匀化晶粒型惯性摩擦焊接装置，其特征在于，所述整形滚轮包括位于...
【技术特征摘要】
1.一种均匀化晶粒型惯性摩擦焊接装置，其特征在于，包括底座及设置于底座上的惯性摩擦焊接旋转驱动机构、支撑轴组件、同步振动和整形耦合机构及惯性摩擦焊接轴向进给机构，其中惯性摩擦焊接旋转驱动机构的输出端通过离合器依次与飞轮和旋转卡盘连接，旋转卡盘用于固定旋转侧工件，飞轮用于储存惯性摩擦焊接旋转驱动机构的动能；惯性摩擦焊接轴向进给机构的输出端与固定卡盘连接，固定卡盘用于固定顶锻侧工件；惯性摩擦焊接轴向进给机构用于顶锻侧工件的轴向进给，使顶锻侧工件与旋转侧工件进行惯性摩擦焊接；
2.根据权利要求1所述的均匀化晶粒型惯性摩擦焊接装置，其特征在于，所述整形滚轮包括位于中部的细圆柱体及分别位于细圆柱体两端且圆弧过渡的粗圆柱体ⅰ和粗圆柱体ⅱ，其中细圆柱体与焊缝区域接触，粗圆柱体ⅰ和粗圆柱体ⅱ分别与旋转侧工件和顶锻侧工件抵接，形成简支梁结构。
3.根据权利要求1所述的均匀化晶粒型惯性摩擦焊接装置，其特征在于，所述振动棒的曲面冲击头的曲率半径等于焊缝区域外侧曲率半径；所述振动棒的曲面冲击头的曲率半径小于旋转侧工件和顶锻侧工件的外圆曲率。
4.根据权利要求1所述的均匀化晶粒型惯性摩擦焊接装置，其特征在于，所述支撑轴组件包括支撑轴及设置于支撑轴外侧的金属陶瓷管，其中支撑轴为中空结构，且支撑轴的另一端通过辅助轴承与所述飞轮连接，支...
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