[實用新型]攪拌摩擦焊接工裝夾具

有效

• 申請號: 201521101309.6
• 申請日: 2015-12-25
• 公開（公告）號: CN205200916U
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 李繼忠;董春林;付明杰;李曉華;欒國紅
• 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: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王春光

技術領域

本實用新型涉及焊接夾具技術領域，特別涉及一種攪拌摩擦焊接工裝夾具。

背景技術

攪拌摩擦焊接(FrictionStirwelding，簡稱FSW)，是英國焊接研究所(TheWelding Institute)于1991年期間發明的新型焊接技術。其原理是：利用摩擦熱作為焊接熱源。 焊接過程是攪拌工具(攪拌頭)插入工件的接縫處，攪拌頭在高速旋轉的同時受垂直 于被焊材料的軸向力，當攪拌頭與被焊材料之間發生劇烈摩擦并產生大量的熱，使攪 拌摩擦區的材料發生劇烈塑性變形，然后隨著攪拌針的移動，劇烈塑性變形的材料流 向攪拌針的后端，再在軸肩擠壓作用下形成高質量、無缺陷焊縫。目前，該技術已在 航空航天、軌道列車、船舶、電子工業等領域成熟應用。

FSW與傳統熔焊相比，有著顯著的特點：焊前不需要對焊接位置開V型或U型 坡口及復雜的焊前清理準備；焊接過程中不產生輻射、飛濺及危害氣體；焊接過程穩 定，焊后試件變形和殘余應力小；焊接接頭性能優良，焊縫內不易產生裂紋、孔洞等 缺陷。FSW另一個突出的優點是：可焊接熔焊不易焊接的高強度鋁合金材料，如7XXX 系列鋁合金。隨著FSW技術的不斷推廣，以及FSW技術優勢，被焊材料逐漸呈現出 多樣化，尤其是在焊接高熔點合金時，目前成為基礎和工程化應用研究的熱點方向。 然而，在焊接高熔點合金材料時，由于焊接過程產生大量的熱，嚴重影響了焊接接頭 的質量。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能夠解決因焊接過程產生大量的熱影響焊接接頭 質量問題的攪拌摩擦焊接工裝夾具。

為達到上述目的，本實用新型提供了一種攪拌摩擦焊接工裝夾具，用于夾裝攪拌 摩擦的被焊件，所述攪拌摩擦焊接工裝夾具包括工裝臺，所述工裝臺的上表面具有位 于中央的焊接區域以及位于所述焊接區域橫向兩側的定位區域，兩所述定位區域上均 設有用于固定被焊件的定位組件，所述焊接區域沿其縱向設有至少一條向下凹陷的介 質通道，所述介質通道的兩端均與外部相連通，在所述介質通道上覆設有用于支撐所 述被焊件的蓋板，所述蓋板上開設有多個與所述介質通道相連通的導流孔。

如上所述的攪拌摩擦焊接工裝夾具，其中，所述焊接區域沿縱向的中部嵌設有硬 質合金墊板，所述硬質合金墊板與所述蓋板拼合成一體，且所述蓋板、所述硬質合金 墊板和所述工裝臺的上表面位于同一平面內。

如上所述的攪拌摩擦焊接工裝夾具，其中，所述介質通道呈直線型或者曲線型。

如上所述的攪拌摩擦焊接工裝夾具，其中，所述介質通道內設有加熱部件。

如上所述的攪拌摩擦焊接工裝夾具，其中，所述介質通道的寬度為1.0mm-60mm， 所述介質通道的深度為1.0mm-60mm。

如上所述的攪拌摩擦焊接工裝夾具，其中，所述定位組件包括：壓緊機構，所述 壓緊機構包括沿所述定位區域縱向間隔設置并能上下移動的多個壓塊，所述壓塊的一 端延伸至所述焊接區域的上方，且在同一所述定位區域上各所述壓塊的延伸端抵壓有 能壓緊于所述被焊件的壓條；夾緊機構，所述夾緊機構包括沿所述定位區域縱向間隔 設置并能沿所述焊接區域的橫向移動頂抵于所述被焊件的多個頂塊。

如上所述的攪拌摩擦焊接工裝夾具，其中，所述壓塊沿其延伸方向的中部開設有 連接孔，所述連接孔內貫穿有壓緊螺釘，所述壓緊螺釘的頭部直徑大于所述連接孔的 孔徑，所述定位區域上設有多個定位螺紋孔，通過所述壓緊螺釘與所述定位螺紋孔的 旋接配合，所述壓塊能上下移動的連接在所述定位區域上。

如上所述的攪拌摩擦焊接工裝夾具，其中，每一所述壓塊背向所述延伸端的一端 貫穿有限位螺釘，所述定位區域上設有分別與各所述限位螺釘旋接配合的多個限位螺 紋孔，通過所述限位螺釘與所述限位螺紋孔的旋接配合限制所述壓塊以所述壓緊螺釘 為軸線轉動。

如上所述的攪拌摩擦焊接工裝夾具，其中，所述定位區域沿縱向設有多個間隔的 定位通槽，每一所述定位通槽內設有定位凸塊，每一所述定位凸塊朝向所述焊接區的 側面設有一所述頂塊，所述定位凸塊上設有夾緊螺紋孔，所述夾緊螺紋孔旋接有夾緊 螺釘，所述夾緊螺釘的端部頂抵于所述頂塊朝向所述定位凸塊的表面上，通過所述夾 緊螺釘與所述夾緊螺紋孔的旋接配合，所述頂塊能沿所述焊接區域的橫向移動的連接 在所述定位區域上。