[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)摩擦釬焊焊接裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110314671.1
• 申請(qǐng)日: 2011-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN102500937A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柯黎明;常迅?jìng)?/a>;黃春平;楊成剛;劉鴿平;陳細(xì)亮;劉強(qiáng);張曉華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K28/02
• 分類號(hào): B23K28/02;B23K37/04
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專利事務(wù)所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種將軸類零件和軸套類零件進(jìn)行焊接的裝置，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)摩擦釬焊焊接裝置。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的加快，在實(shí)際生產(chǎn)中存在許多軸類和軸套類工件的連接，例如:軋鋼中的鋼制軋輥芯軸與硬質(zhì)合金環(huán)的連接，齒輪制造中碳鋼或硬質(zhì)合金等軸類與環(huán)狀類工件的連接。隨著軸類和軸套類零件的連接增多，連接中遇到的問題也逐漸的增多。對(duì)于軸類和軸套類工件的連接，由于其連接的是環(huán)形旋轉(zhuǎn)面，連接面積大，一次性連接的難度也很大，傳統(tǒng)的電弧焊，二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，埋弧焊等方法很難實(shí)現(xiàn)，目前常采用的連接方法為粘接、鍵連接、整體釬焊等方法。然而粘接雖然可以避免焊接時(shí)產(chǎn)生的熱變形，不易產(chǎn)生應(yīng)力集中，但其接頭剝離強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及力學(xué)性能低，多數(shù)膠黏劑的耐熱性不高，使用溫度有很大的局限，受熱時(shí)易軟化變形；鍵連接要在軸上作鍵槽，不但減小了被連接件的承載面積，而且容易產(chǎn)生應(yīng)力集中開裂等現(xiàn)象；整體釬焊方法耗能高，耗時(shí)長(zhǎng)，加熱冷卻速度慢，設(shè)備復(fù)雜昂貴，且接頭尺寸一般較小等缺點(diǎn)已經(jīng)不能滿足軸類和軸套類零件連接的使用要求。

釬焊是當(dāng)今高技術(shù)中一項(xiàng)精密的連接技術(shù)，在航空、航天、石油、化工、汽車、機(jī)械、電子、建筑等工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，釬焊是金屬材料連接的重要方法之一。釬焊時(shí)釬料熔化，母材不熔化，加熱溫度低，母材的組織、性能變化不大，可實(shí)現(xiàn)精密裝配，保證結(jié)構(gòu)尺寸；釬料在成分和性能上可與母材有顯著差別，易實(shí)現(xiàn)異種金屬、金屬與非金屬、非金屬與非金屬的焊接，適合多種材料和結(jié)構(gòu)及復(fù)雜構(gòu)件的焊接。隨著許多新熱源的發(fā)現(xiàn)和使用，出現(xiàn)了不少新的釬焊方法，諸如紅外釬焊、激光釬焊等。旋轉(zhuǎn)摩擦釬焊便是基于釬焊和摩擦焊理論，提出的采用綠色、節(jié)能的‘摩擦熱’作為熱源來加熱熔化釬料的一種新型焊接方法，這種新型焊接方法焊接軸類和軸套類零件可以克服傳統(tǒng)焊接方法存在的一些不足之處，接頭質(zhì)量好且穩(wěn)定，焊接過程有機(jī)器控制，參數(shù)設(shè)定后容易監(jiān)控，重復(fù)性好，焊接過程中，被連接件不發(fā)生熔化，屬于釬焊連接，可焊接深度較大的環(huán)形旋轉(zhuǎn)面，而且強(qiáng)度分布較均勻，是一般熔焊、釬焊、摩擦焊所不能實(shí)現(xiàn)的，大大提高了釬焊效率，焊接過程不產(chǎn)生飛濺，沒有弧光和火花，沒有放射線易于得到可靠的焊接接頭。

旋轉(zhuǎn)摩擦釬焊是利用工件旋轉(zhuǎn)摩擦產(chǎn)生的熱量將釬料熔化、潤(rùn)濕并填充工件間隙而形成釬焊接頭，實(shí)現(xiàn)軸類和軸套類工件的連接。焊接過程中，如果工件四周的溫度未能達(dá)到釬料的熔點(diǎn)或者雖然達(dá)到釬料的熔點(diǎn)但工件四周溫度分布不均勻，都會(huì)造成焊接不良，釬料填縫不足，未能形成過渡圓滑的釬角，釬縫表面易產(chǎn)生缺陷，從外觀看成形較差，焊縫處結(jié)合力不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種旋轉(zhuǎn)摩擦釬焊焊接裝置，可以實(shí)現(xiàn)環(huán)形旋轉(zhuǎn)面的良好焊接，焊后試樣表面干凈，兩工件連接處，釬料填縫飽滿，釬角過渡圓滑，外觀成形良好，釬縫表面未產(chǎn)生缺陷，形成了良好的釬焊接頭。

本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，它包括焊接夾具、PLC控制裝置、氣動(dòng)裝置，PLC控制裝置連接氣動(dòng)裝置，氣動(dòng)裝置連接焊接夾具，所述焊接夾具用于對(duì)被焊接工件的加緊和定位，它包括夾具、固定座和定位卡，夾具上帶有固定座和定位卡；所述PLC控制裝置用于控制氣動(dòng)裝置中氣缸的動(dòng)作過程；所述氣動(dòng)裝置包括儲(chǔ)氣罐、減壓閥、電磁閥、氣缸，儲(chǔ)氣罐連接減壓閥，減壓閥連接電磁閥，電磁閥連接氣缸，氣動(dòng)裝置用于對(duì)焊件施加一定的軸向壓力，使焊接過程的溫度分布均勻。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：實(shí)現(xiàn)環(huán)形旋轉(zhuǎn)面的良好焊接，焊后試樣表面干凈，兩工件連接處，釬料填縫飽滿，釬角過渡圓滑，外觀成形良好，釬縫表面未產(chǎn)生缺陷，形成了良好的釬焊接頭。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖。

在圖中，1、儲(chǔ)氣罐??2、減壓閥??3、PLC控制裝置??4、電磁閥???5、氣缸??6、夾具??7、固定座??8、定位卡。

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