[發明專利]一種回填式攪拌摩擦點焊焊后粘料分離裝置

有效

• 申請號: 201610488262.6
• 申請日: 2016-06-29
• 公開（公告）號: CN107538129B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 柴鵬;欒國紅;馬正斌;王月
• 申請（專利權）人: 中國航空制造技術研究院
• 主分類號: B23K20/26
• 分類號: B23K20/26;B23K20/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種回填式攪拌摩擦點焊焊后粘料分離裝置，其技術要點是：包括裝置本體，裝置本體為與攪拌頭相連接的彈性分離裝置，所述彈性分離裝置的上部設置有固定座，固定座上有與攪拌針的縱軸相平行的螺柱穿過，螺柱的另一側連接有上限位環，固定座與上限位環之間的螺柱的外表面設置有彈力發生機構，上限位環上還設置有第二螺柱穿過，第二螺柱的另一側連接有下限位環，上限位環與下限位環之間的第二螺柱的外表面設置有彈力發生機構，穿過下限位環側的第二螺柱的端部連接有頂塊；采用該技術方案，不破壞焊點及周圍材料，避免機頭抬起過程中由于材料粘連而產生的剝離破壞，解決由于焊點與夾具作用點距離過遠而產生的焊點破壞及工件變形。

技術領域

本發明涉及焊接輔助裝置技術領域，具體的說是一種回填式攪拌摩擦點焊焊后粘料分離裝置。

背景技術

攪拌摩擦點焊是在攪拌摩擦焊基礎上發展起來的一種焊接技術，采用的技術原理與攪拌摩擦焊相同，將旋轉的攪拌頭插入被焊的兩層工件，利用摩擦產熱和攪拌頭高速旋轉所形成的塑性金屬流動而形成焊點。回填式攪拌摩擦點焊焊后沒有匙孔，采用類似于可回抽式的攪拌頭，焊接過程中通過攪拌針的回抽使得材料填充到空腔中，得到完整的無匙孔的焊點，比常規攪拌摩擦點焊更具有優勢。迄今為止，在單點連接時采用的主要方法是電阻點焊、沖壓鉚接、鉚接和自鉆孔緊固等，但在實際應用中都存在一定局限性。尤其是對于航空常用的鋁合金，由于鋁合金與碳鋼相比具有特殊的熱物理性能，鋁合金導電、導熱性好，線膨脹系數大，比熱容大，高強度鋁合金的高溫強度并不低，塑性溫度區窄，表面易氧化等，使得傳統的電阻點焊焊接鋁合金時能源消耗大，投資成本高，并且接頭性能也較差。攪拌摩擦點焊完全克服了電阻點焊的缺點，該焊接方法在焊前不需要進行焊前預處理，不會產生煙塵和飛濺，是一項綠色環保的焊接技術。同鉚接技術相比，攪拌摩擦點焊焊接過程中不需添加如鉚釘或螺栓等材料，不但可以節材減重，而且接頭為冶金連接，不會在振動過程中出現松動，因此在航空、航天、船舶、汽車、電子等眾多領域都得到了大量應用，而且應用的深度和廣度呈現急速增長態勢，具有非常好的開發潛力和應用前景。

現有的回填式攪拌摩擦點焊的攪拌頭由三部分合成：其中最外面的部分起壓緊作用，當攪拌頭開始接觸板材時，外面部分向下施加一個壓力，使得兩塊板材緊密的結合在一起；中間部分起到傳統攪拌頭軸肩的作用，為圓筒型；最里面的部分相當于傳統攪拌頭的攪拌針。攪拌摩擦點焊技術可獲得性能優異的的焊點，但由于回填式攪拌摩擦點焊的攪拌頭為結構組成因素，有時會導致焊接過程中塑性金屬在空間上的流動比較復雜，帶有垂直相對運動的攪拌針與軸肩之間以及軸肩與軸套之間具有無法消除的本征間隙，在焊接過程中易產生含料現象；在焊接完成后機頭抬起過程中，由于機頭停止運轉或旋轉速度降低、材料固化，導致攪拌頭與材料發生粘連而導致焊后表面粗糙，嚴重時甚至會導致焊點部位材料剝離變形，對焊點的內部結構、表面外觀以及焊后性能產生影響。

以上問題是現有的攪拌摩擦點焊目前面臨的技術問題，不但影響焊接效率及性能，而且在一定程度上限制了攪拌摩擦點焊技術的應用。

發明內容

本發明的目的，就是解決以上技術中存在的問題，并為此提供一種回填式攪拌摩擦點焊焊后粘料分離裝置及制作方法。

一種回填式攪拌摩擦點焊焊后粘料分離裝置，包括裝置本體，裝置本體為與攪拌頭相連接的彈性分離裝置，所述彈性分離裝置的上部設置有固定座，固定座上有與攪拌針的縱軸相平行的螺柱穿過，螺柱的另一側連接有上限位環，固定座與上限位環之間的螺柱的外表面設置有彈力發生機構，上限位環上還設置有第二螺柱穿過，第二螺柱的另一側連接有下限位環，上限位環與下限位環之間的第二螺柱的外表面設置有彈力發生機構，穿過下限位環側的第二螺柱的端部連接有頂塊。

進一步地，所述螺柱的外表面設置有螺紋，第二螺柱的外表面設置有螺紋。

進一步地，所述彈力發生機構為彈簧。

進一步地，所述彈力發生機構為氣缸。