[實用新型]一種雙梁龍門式攪拌摩擦焊裝置

有效

• 申請號: 200920177902.7
• 申請日: 2009-09-10
• 公開（公告）號: CN201565720U
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發明（設計）人: 欒國紅;李從卿;柴鵬;仇曉磊
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空制造工程研究所
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本實用新型是一種雙梁龍門式攪拌摩擦焊裝置，屬于產品的結構技術領域。

背景技術

本專利中的裝置是用于攪拌摩擦焊接的裝置。攪拌摩擦焊是一種用于低熔點合金板材焊接的固態連接技術。攪拌摩擦焊的工藝原理是將一個耐高溫硬質材料制成一定形狀的攪拌頭旋轉扎入到兩被焊材料連接的邊界，攪拌頭旋轉，在兩焊接件的邊緣產生大量的摩擦熱，從而在金屬連接處產生金屬塑性軟化區，該塑性軟化區在攪拌頭的作用下，攪拌后的金屬沿焊縫向后流動，形成塑性金屬流，并在攪拌頭離開后的冷卻過程中，受到擠壓形成固相焊接接頭。

當焊接大厚度鋁合金板材時，要求主軸機構提供高軸向力使施焊工具攪拌頭扎入大厚度板材焊縫內部進行焊接。在高焊接力的作用下，大厚度板材會對整個焊接裝置作用極大的反力，要求整個焊接裝置具有高剛性高穩定性平衡反作用力。由此在利用攪拌摩擦焊技術焊接大厚度板材時用到本專利中的攪拌摩擦焊裝置。

發明內容

本實用新型正是針對焊接大厚度板材而設計的一種雙梁龍門式攪拌摩擦焊裝置，其目的是為保證在焊接大板材時克服焊接件對整個焊接裝置的反作用力，保證整個焊接裝置的高剛度高強度高穩定性。

本實用新型的目的是通過以下措施來實現：

該種雙梁龍門式攪拌摩擦焊裝置，包括橋式連接板，雙橫梁、立柱、工作臺、主軸機構，其特征在于：該裝置由頂部的多個X向間隔排列的橋式連接板連接兩側的橫梁，雙橫梁的下端通過兩個Y型立柱支撐，且雙橫梁、橋式連接板、兩個Y型立柱中的單個立柱連接一起組成了O型封閉結構，Y型立柱上設置有工作臺，雙橫梁相對的內側面上分別對稱裝有兩個橫向導軌，主軸機構的兩側設置有滑塊，滑塊嵌裝在雙橫梁上四個橫向導軌之間并由驅動裝置帶動其在X向上前后滑動。

本實用新型裝置的有益效果是在焊接大板材時克服了焊接件對整個焊接裝置的反作用力，保證整個焊接裝置的高剛度高強度高穩定性。避免了在大載荷作用下兩個橫梁的嚴重傾翻變形。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的總裝圖

圖2為圖1的正視圖

圖3為本實用新型裝置的加工件示意圖

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例對本實用新型裝置作進一步詳述：

參見附圖1～3所示，該種雙梁龍門式攪拌摩擦焊裝置包括橋式連接板1、雙橫梁2、立柱3、工作臺4、主軸機構5，其特征在于：該裝置由頂部的多個X向間隔排列的橋式連接板1連接兩側的雙橫梁2，雙橫梁2的下端通過兩個Y型立柱3支撐，且雙橫梁2、橋式連接板1、兩個Y型立柱3中的單個立柱連接一起組成了O型封閉結構，這種結構提高了裝置的剛性和穩定性。兩個Y型立柱3之間裝有工作臺4，待焊加工件放置在工作臺4上。雙橫梁2相對的內側面上分別對稱的安裝有兩個橫向導軌6，主軸機構5的兩側設置有滑塊7，滑塊7嵌裝在雙橫梁2上四個橫向導軌6之間并由驅動裝置帶動主軸機構5在X向導軌上前后滑動。

實施例

一種雙梁龍門式攪拌摩擦焊裝置包括攪拌摩擦焊旋轉工具主軸機構5，以及分別支撐和實現主軸機構運動的橫梁2以及實現運動的動力裝置制動器。制動器可以是電動、液壓、氣動裝置，也可以包括機械連接中的任意一種。

參見附圖3所示，采用本實用新型裝置焊接大厚度、大板幅的加工件，此待焊件的材料可以為鋁，鋁合金，鈦，鈦合金，銅，銅合金，鎂，鎂合金，鋼合金等。其工作過程是：左右兩塊板材8、9是40mm厚，寬度為6m的待焊加工件。通過輸料裝置(圖中未標出)將其傳送到本焊接裝置的工作臺4上，壓緊夾具(圖中未標出)壓緊加工件焊縫9。驅動裝置驅動主軸機構5上的施焊工具10在X向運動找正焊縫11，施焊工具攪拌頭10對正焊縫11后，動力裝置驅動施焊工具攪拌頭10高速旋轉扎入焊縫11內部，扎入一定深度繼續高速旋轉并保持較短時間后，主軸機構5帶動施焊工具攪拌頭10在動力裝置驅動下沿著雙橫梁2上的導軌6的延伸方向做直線運動，在直線運動的同時施焊工具攪拌頭10一直保持高速旋轉狀態持續攪拌焊接焊縫11。在施焊工具攪拌頭10的高壓力高機械力的摩擦攪拌下焊縫11區域的材料軟化發生塑性流動，形成固相焊接接頭。完成焊縫11的焊接后，高速旋轉的施焊工具攪拌頭10卸載退出。

參見附圖2所示：本專利中涉及的攪拌摩擦焊接裝置中的雙橫梁2、立柱3、橋式連接板1組成一個O型的封閉框架結構，該種結構在當主軸機構5在雙橫梁2的導軌6上做X向運動完成焊縫11的攪拌焊接工作，焊件對主軸機構5反作用12T軸向力時，整個焊接裝置以封閉的O型框架結構平衡反作用力，保證了焊接裝置的足夠剛性及穩定性。

本實用新型選用雙橫梁，橫梁是廂板式結構，橫梁的截面為矩形，兩橫梁通過分散的布置在兩個橫梁上蓋面的橋式連接板連接，避免了在大載荷作用下兩個橫梁的嚴重傾翻變形。