[發明專利]一種電弧-摩擦焊復合焊接焊炬及其焊接方法

有效

• 申請號: 201711014779.2
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107717249B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 何曉陽;付志偉;雷洪波;陳曉磊
• 申請（專利權）人: 無錫漢神電氣股份有限公司
• 主分類號: B23K28/02
• 分類號: B23K28/02
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明涉及一種電弧?摩擦焊復合焊接焊炬及其焊接方法，包括攪拌頭，所述攪拌頭的底部中間位置延伸有攪拌針，攪拌針伸入至工件內部；所述攪拌頭的外圈通過絕緣陶瓷包裹有電極，所述電極接通具有波形信號的電流后能夠與工件之間產生電弧，所述電極的頂部外圈連接陶瓷噴嘴。本發明結構緊湊、合理，操作方便，將按照一定材料和尺寸要求加工的電極放置在攪拌針的外圍，電極內部安裝帶有微小軸肩的攪拌針，焊接過程中，電極產生電弧，通過焊接電流和焊接速度控制電弧的熱輸入，加之攪拌頭合理的轉速，能夠獲得高質量的焊縫。

技術領域

本發明涉及焊接設備技術領域，尤其是一種電弧-摩擦焊復合焊接焊炬及其焊接方法。

背景技術

目前，隨著科學技術的不斷發展，各式各樣的焊接技術與方法被人們廣泛的應用，但不管任何焊接方法都會存在一定的焊接質量問題。攪拌摩擦焊FSW(Friction?StirWelding)是一種理想的固相焊接技術，已廣泛應用于航天、航空、汽車、造船等諸多制造領域中的鋁合金、鎂合金等輕質合金的焊接。焊接過程產生的熱量主要是來源攪拌頭和工件的摩擦生熱，使被焊工件焊縫達到超塑性狀態，在攪拌針的作用下完成工件的連接，但焊接過程中需要相對較大的壓緊力和移動焊接工具向前運動的力，設備一般很笨重和復雜；焊接過程中，通過提高攪拌頭的旋轉速度和增加軸肩下壓量來焊接熔點高、厚度大的材料時，往往會帶來設備的巨大振動、噪聲、厚大的飛邊及工件裝配難度的提升，而且焊接速度往往較低。

發明內容

本申請人針對上述現有生產技術中的缺點，提供一種電弧-摩擦焊復合焊接焊炬及其焊接方法，從而提高工作效率，使用靈活。

本發明所采用的技術方案如下：

一種電弧-摩擦焊復合焊接焊炬，包括攪拌頭，所述攪拌頭的底部中間位置延伸有攪拌針，攪拌針伸入至工件內部；所述攪拌頭的外圈通過絕緣陶瓷包裹有電極，所述電極接通具有波形信號的電流后能夠與工件之間產生電弧，所述電極的頂部外圈連接陶瓷噴嘴。

其進一步技術方案在于：

所述攪拌針的外圈設置有螺紋。

電極和絕緣陶瓷經加工連接成一個部分。

一種電弧-摩擦焊復合焊接焊炬的焊接方法，包括如下操作步驟：

第一步：通過機械運動，將電極輸送至距離工件表面上方；

第二步：電極接通具有波形信號的電流，使電極與工件之間產生電弧，同時從陶瓷噴嘴內預先輸送保護氣體；

第三步：帶有螺紋的攪拌針逐漸接觸并慢慢進入金屬內部深度處，沿焊接方向向前進給并形成焊縫，通過控制焊接電流和焊接速度來控制熱輸入量以達到合理的焊接溫度。

本發明的有益效果如下：

本發明結構緊湊、合理，操作方便，將按照一定材料和尺寸要求加工的電極放置在攪拌針的外圍，電極內部安裝帶有微小軸肩的攪拌針，焊接過程中，電極產生電弧，通過焊接電流和焊接速度控制電弧的熱輸入，加之攪拌頭合理的轉速，能夠獲得高質量的焊縫。

兩種熱源的復合采用同軸復合，該復合方式提高了輔助熱源與FSW的耦合程度，熱輸入的控制更加方便，能夠有效的保證焊接過程穩定進行，同時能夠采用這種方法焊接的材料也會更加廣泛。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

其中：1、陶瓷噴嘴；2、攪拌頭；3、絕緣陶瓷；4、電極；5、攪拌針；6、電弧；7、工件。

具體實施方式

下面結合附圖，說明本發明的具體實施方式。