一种钢材类板材搅拌摩擦焊接设备，其特征是它主要包括：加热箱体（1），该加热箱体（1）主要用于将需要进行摩擦焊接的钢板进行焊接前的加热和焊接后的冷却，加热箱体（1）的内侧安装有加热用加热丝，加热箱体（1）的箱壁中安装的与冷却泵相连的冷却管；一工件夹持结构（2），该工件夹持结构（2）的主体安装在加热箱体（1）中，用于将被焊接的钢板夹住以便于摩擦焊的顺利进行；一控制装置（3），它用于对加热箱内的温度、冷却速度和工件夹持进行控制进行；所述的加热箱体（1）的上部安装有通随搅拌针移动的左伸缩盖板和右伸缩盖板，摩擦焊接用搅拌针从左伸缩盖板和右伸缩盖板之间的空隙伸入加热箱体中对待焊接钢板进行摩擦焊接。本发明专利技术焊接时搅拌针受力减小，残余应力，减小焊接变形。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种焊接设备，尤其是一种摩擦焊接用设备，具体地说是一种能焊接高熔点钢材并能减小搅拌头的损耗的钢材类板材搅拌摩擦焊接设备。
技术介绍
众所周知，搅拌摩擦焊接主要针对的是铝合金、镁合金和铜合金等材料，这些材料本身熔点较低，其对搅拌针的要求不高，普通的合金工具钢就可以制作搅拌头进行焊接。而针对熔点相对较高的钢材来说，通过普通的合金工具钢制作的搅拌头无法实现焊接，因此目前主要采用钨铼合金钢制作搅拌头焊接，本身钨铼合金钢硬度高，加工比较困难，且成本太高，效果也不是太好，焊接时也是经常断裂，为了解决这个问题，有必要研制新的设 备来满足钢材焊接的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的钢材进行摩擦焊时难度大，对搅拌针要求高且使用寿命短的问题，设计一种能改善焊接性能，延长搅拌针使用寿命、成本低的钢材类板材搅拌摩擦焊接设备。本专利技术的技术方案是 一种钢材类板材搅拌摩擦焊接设备，其特征是它主要包括 一加热箱体1，该加热箱体I主要用于将需要进行摩擦焊接的钢板进行焊接前的加热和焊接后的冷却，加热箱体I的内侧安装有加热用加热丝及，加热箱体I的箱壁中安装的与冷却泵相连的冷却管，通过冷却管对加热箱体中摩擦焊接结束后的钢材还原至原金属状态以消除摩擦焊接形成的内部残余应用，减少焊接变形；一工件夹持结构2，该工件夹持结构2的主体安装在加热箱体I中，用于将被焊接的钢板夹住以便于摩擦焊的顺利进行； 一控制装置3，它用于对加热箱内的温度、冷却速度和工件夹持进行控制进行； 所述的加热箱体I的上部安装有通随搅拌针移动的左伸缩盖板和右伸缩盖板，摩擦焊接用搅拌针从左伸缩盖板和右伸缩盖板之间的空隙伸入加热箱体中对待焊接钢板进行摩擦焊接。所述的加热箱体I主要由右轨道1-1、左轨道1-2、后上盖板1-3、前上盖板1_4、左伸缩盖板1-5、右伸缩盖板1-6、箱体1-7、右螺栓1-8、左螺栓1-9、热电偶1_10、冷却进管1-15、冷却出管1-16和加热丝1-17组成，其中加热箱体I通过螺栓1-8和螺栓1_9连接在搅拌摩擦焊接设备工作台上；后上端盖1-3和前上端盖1-4在右轨道1-1和左轨道1-2滑动，起关闭和打开箱体以便于钢板装入和取出的作用；热电偶ι- ο均匀分布在加热箱体I四周，其数量视箱体大小而定，加热箱体I双层保温结构，双层之间安放有冷却管，在箱体1-7上开设有冷却进口 1-13和冷却出口 1-14，冷却管在加热箱体四周按S型排列方式布置，冷却进管1-15 —端与冷却进口 1-13相连，另一端与冷却泵2-16相连，冷却泵2-16安装在冷却池2-17里面，冷却出管1-16 —端与冷却出口 1-14相连，另一端放在冷却池2-17里面，加热箱体I内壁布置有加热丝1-17 ;在箱体1-7的前后两面分别设有供夹持结构上的前导杆及后导杆伸入的前小孔1-11和后小孔1-12。所述的工作夹持结构2主要由安装在加热箱体I中的左上夹板2-1、左下夹板2-2、右上夹板2-3、右下夹板2-4、左立柱2-5、右立柱2_6、垫板2_15、吸盘2_24以及安装在加热箱体I外的前导杆2-18、后导杆2-19、前油缸2-20、后油缸2_21、冷却泵2_16和冷却池2-17组成，在左上夹板2-1、左下夹板2-2、右上夹板2-3和右下夹板2_4中均安装有对应的冷却进管和冷却出管；左立柱2-5安装在左下夹板2-2上，并被固定；左上夹板2-1安装在左立柱2-5上，并可在左立柱2-5上上下移动；同理，右立柱2-6安装在右下夹板2-4上并固定，右上夹板2-3安装在右立柱2-6上并可上下移动；前导杆2-18 —端穿过加热箱体I上的前小孔1-11固定在左立柱2-5上，另一端伸入位于加热箱体I外的前油缸2-20 中；后导杆2-19 —端穿过加热箱体I上的后小孔1-12固定在右立柱2-6上，另一端伸入后油缸2-21里面；左上夹板2-1、下左夹板2-2、右上夹板2-3、右下夹板2_4分别是两块板材通过搅拌摩擦焊接而成，两块板材内面铣有S型沟槽，当两块板材焊接完成后形成S型封闭管道，管道两端分别形成冷却进口和冷却出口，并连接有相应的冷却进管及冷却出管，冷却进管及冷却泵的进口端及冷却出管的出口端均伸入注有冷却液的冷却池2-17 ;左下压板2-2、右下压板2-4和垫板2-15均安装在励磁吸盘2-24上，吸盘2_24固定在加热箱体I的底部。所述的所有冷却进管和冷却出管2-12均设有置于液氮储存器2-23中的折弯段，以提闻冷却效果。所述的控制装置3主要由控制元件、温控元件3-16和电脑3-17组成；控制元件包括控制加热箱体I上部的前上盖板1-3、后上盖板1-4在对应轨道上移动的前后移动控制元件、控制加热箱体I上部的右伸缩板1-6和左伸缩板1-5移动的左右移动控制元件、控制加热丝1-17加热的加热控制元件、控制左上盖板2-1在左立柱2-5上移动和右上盖板2-3在右立柱2-6上移动的上下移动控制元件；控制前导杆2-18在前油缸2-20内部移动及控制后导杆2-19在后油缸2-21内部移动的导杆控制元件、控制左下压板2-2、右下压板2_4及垫板2-15与吸盘2-24实现吸附和分离的吸引控制元件以及控制各冷却进管中冷却液流动速度的冷却液控制元件；温控元件3-16与热电偶1-10连接，控制加热箱体I内部加热温度，各控制元件和温控元件3-16通过导线连接到电脑3-17上进行跟踪和记录。本专利技术的有益效果 本专利技术通过先对钢材进行加热塑化，使其焊接时搅拌针受力减小，便于焊接，有利于延长搅拌针的使用寿命3倍以上，待焊接完成后通过对冷却温度的控制，还原原金属的状态，最终达到高熔点金属的搅拌摩擦焊接，且对搅拌头起到保护作用，而且冷却温度的适当控制，也有利于消除焊接内部残余应力，减小焊接变形。附图说明图I是本专利技术的加热箱体的结构示意图。图2是本专利技术的主体安装在图I的加热箱体中的工件夹持机构的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1-2所示。一种钢材类板材搅拌摩擦焊接设备，通过先对材料进行加热塑化,使得在焊接时搅拌针受力减小，便于焊接，待焊接完成后通过对冷却温度的控制，还原原金属的状态，最终达到高熔点金属的搅拌摩擦焊接，且对搅拌头起到保护作用，而且冷却温度的适当控制，也有利于消除焊接内部残余应力，减小焊接变形。它主要由加热箱体I、工件夹持结构2和控制装置3组成。加热箱体I主要由右轨道1-1、左轨道1-2、后上盖板1-3、前上盖板1-4、左伸缩盖板1-5、右伸缩盖板1-6、箱体1-7、右螺栓1-8、左螺栓1-9、热电偶1_10、前小孔1-11、后小孔1-12、冷却进口 1-13、冷却出口 1-14、冷却进管1_15、冷却出管1_16和加热丝 1-17组成，如图I所示。其中加热箱体I通过右螺栓1-8和左螺栓1-9连接在搅拌摩擦焊接设备工作台上；后上端盖1-3和前上端盖1-4在右轨道1-1和左轨道1-2滑动，起关闭和打开作用；热电偶1-10均匀分布在加热箱体I四周，其数量视箱体大小而定，加热箱体I双层保温结构，双层之间安放有冷却管，冷却管的进口为冷却进口 1-13，冷却管的出口为冷却出口 1-14，冷却管在加热箱体四周按S型排列方式布置，冷却进管1-15 —端安装在冷却进口 1-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢材类板材搅拌摩擦焊接设备，其特征是它主要包括：一加热箱体（1），该加热箱体（1）主要用于将需要进行摩擦焊接的钢板进行焊接前的加热和焊接后的冷却，加热箱体（1）的内侧安装有加热用加热丝，加热箱体（1）的箱壁中安装的与冷却泵相连的冷却管，通过冷却管对加热箱体中摩擦焊接结束后的钢材还原至原金属状态以消除摩擦焊接形成的内部残余应用，减少焊接变形；？？？？一工件夹持结构（2），该工件夹持结构（2）的主体安装在加热箱体（1）中，用于将被焊接的钢板夹住以便于摩擦焊的顺利进行；一控制装置（3），它用于对加热箱内的温度、冷却速度和工件夹持进行控制进行；所述的加热箱体（1）的上部安装有通随搅拌针移动的左伸缩盖板和右伸缩盖板，摩擦焊接用搅拌针从左伸缩盖板和右伸缩盖板之间的空隙伸入加热箱体中对待焊接钢板进行摩擦焊接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汪洪峰，汪建利，宋娓娓，段杏林，方淼晖，
申请(专利权)人：黄山学院，
类型：发明
国别省市：
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