[發明專利]一種提高防銹鋁合金焊接接頭質量的焊接裝置和工藝

有效

• 申請號: 202010260871.2
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111451618B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 于恩林;葉胡根;吳虛懷
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K31/00;B23K9/32;B23K9/235;B23K103/10
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 劉翠芹

本發明提供一種提高防銹鋁合金焊接接頭質量的焊接裝置，其包括熔化極、第一軋輥、第二軋輥、第一擠壓棒、第二擠壓棒、第一液壓缸、第二液壓缸、第一伺服電機、第二伺服電機、傳動帶、第一連接塊、第二連接塊和十字梁，第一板帶和第二板帶安裝在有墊板的焊接工裝上并相對于焊板對稱設置，第二伺服電機借助于傳送帶連接第二擠壓棒，第一軋輥和第二軋輥、第一擠壓棒和第二擠壓棒以及第二伺服電機和第二伺服電機分別設置在墊板的兩側并且相對于墊板對稱設置，第一軋輥和第二軋輥分別連接有鋼塊。本裝置能夠達到傳統熱處理細化熱影響區晶粒的效果，同時減小熱裂紋，提高焊接接頭的質量。

技術領域

本發明涉及鋁合金焊接領域，特別是涉及一種提高防銹鋁合金焊接接頭質量的焊接裝置和工藝。

背景技術

鋁合金密度低，強度高，塑性好，是工業中使用最廣泛的一類金屬結構材料，使用量僅次于鋼。(變形)鋁合金可以分為可熱處理強化鋁合金和不可熱處理強化鋁合金。可熱處理強化鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能，主要包括硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。不可熱處理強化鋁合金不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現強化，主要包括高純鋁、工業高純鋁、工業純鋁以及防銹鋁合金等。

鋁合金焊接是指鋁合金材料的焊接過程，主要焊接工藝為熔化極氬氣保護焊(MIG焊)，目前鋁合金焊接結構中應用最廣的是防銹鋁合金(不可熱處理強化鋁合金)。防銹鋁合金焊接的主要問題是晶粒粗化(焊接熱影響區溫度超過再結晶溫度，一般為200～300℃，引起晶粒長大)而降低塑性，表現為接頭強度低于母材，而且鋁合金良好的熱脹冷縮性能使得其在焊接過程中很容易發生焊接變形。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供了一種減小鋁合金焊接變形，有效細化熱影響區晶粒的提高防銹鋁合金焊接接頭質量的裝置和工藝。

具體地，本發明提供一種提高防銹鋁合金焊接接頭質量的焊接裝置，其包括熔化極、第一軋輥、第二軋輥、第一擠壓棒、第二擠壓棒、第一液壓缸、第二液壓缸、第一伺服電機、第二伺服電機、傳動帶、第一連接塊、第二連接塊和十字梁，第一板帶和第二板帶安裝在有墊板的焊接工裝上并相對于所述墊板對稱設置，第一軋輥和第一擠壓棒分別位于第一板帶兩側，第二軋輥和第二擠壓棒分別位于第二板帶兩側，所述第一伺服電機借助于傳送帶連接第一擠壓棒，所述第二伺服電機借助于傳送帶連接第二擠壓棒，所述第一軋輥和第二軋輥、第一擠壓棒和第二擠壓棒以及第二伺服電機和第二伺服電機分別設置在所述墊板的兩側并且相對于墊板對稱設置，第一軋輥和第二軋輥分別連接有鋼塊；

第一板帶和第二板帶的上方分別設置有第一連接塊和第二連接塊，第一連接塊和第二連接塊的內側面連接有所述十字梁，第一連接塊和第二連接塊的上端面分別連接所述第一伺服電機和第二伺服電機，所述十字梁的尾部通過軸承同軸安裝有第一擠壓棒和第二擠壓棒，第一伺服電機通過傳動帶將動力傳給第一擠壓棒，第二伺服電機通過傳動帶將動力傳給第二擠壓棒；

第一連接塊和第二連接塊分別設置在所述第一板帶和所述第二板帶的兩側，第一連接塊和第二連接塊分別通過軸承安裝有第一軋輥和第二軋輥，兩個擠壓棒和兩個軋輥的軸線位于同一平面；

所述第一擠壓棒和第二擠壓棒前方安裝所述熔化極，所述熔化極的前傾角為15°～45°，所述第一板帶和所述第二板帶的外側面設置有若干線性排列的第一液壓缸，所述第一液壓缸的固定端固定在墻面上，所述第一液壓缸推桿的頂端連接每一側的所述鋼塊；

所述第二液壓缸設置有四個，四個所述第二液壓缸的固定端固定在墻面上，所述第二液壓缸的推桿的頂端連接所述第一連接塊；

所述第二液壓缸的推桿收縮帶動兩個軋輥和兩個擠壓棒同時向前運動，第一軋輥和第二軋輥擠壓所述第一板帶和所述第二板帶的外側面，同時兩個伺服電機通過傳動帶進而帶動兩個擠壓棒自轉擠壓所述第一板帶和所述第二板帶的內側面。

優選地，所述軋輥擠壓所述第一板帶和所述第二板帶的外側面壓下量為0.7～1.3mm。