[發明專利]一種柔性攪拌摩擦焊接裝置

在審

• 申請號: 202010828529.8
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112025076A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 盧云飛;譚志軍;黃彬沅;梁澤邦;孫中號
• 申請（專利權）人: 廣州瑞松威爾斯通智能裝備有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 葛燕婷

本發明公開了一種柔性攪拌摩擦焊接裝置，包括主軸、攪拌頭及軸肩，攪拌頭包括夾持部及攪拌針，夾持部被夾持于主軸端部，主軸與攪拌頭同軸，柔性攪拌摩擦焊接裝置還包括浮動結構，軸肩固定安裝于浮動結構，攪拌針從軸肩伸出，軸肩設有按壓面，浮動結構調節軸肩軸向位置以調節按壓面到攪拌針末端的距離，裝置使用時，軸肩只在工件表面滑動不旋轉，解決焊接飛邊焊縫減薄的問題，焊縫表面光滑無弧形紋；熱輸入只有攪拌針的摩擦產生，熱數量小，焊縫縱向溫度梯度小，工件變形小；軸肩軸向位置可調，不需要經常更換攪拌工具，即可進行不同厚度工件、不同工件的焊接；可控制軸肩的軸向壓力，實現恒壓力焊接，保持軸肩緊密壓緊工件而不過壓。

技術領域

本發明涉及焊接裝置，尤其是涉及一種柔性攪拌摩擦焊接裝置。

背景技術

攪拌摩擦焊是一種先進的固相連接技術，基本原理是利用高速旋轉的攪拌工具插入焊縫中，利用攪拌工具的摩擦和攪拌作用，使焊縫材料處于熱塑性狀態。攪拌工具沿焊縫前行，在攪拌工具高速旋轉的帶動下，塑性材料繞攪拌工具由前向后移動，同時攪拌工具對焊縫金屬進行鍛壓，在熱機聯合作用下材料連接在一起。

傳統攪拌摩擦焊軸肩與攪拌針一起旋轉，摩擦熱量高，熱輸入量大，焊縫縱向溫度梯度大，導致焊接變形大。焊接過程中塑性金屬材料容易溢出焊縫區外，形成飛邊，導致焊縫減薄，并且需要在焊后進行機械打磨去除飛邊，費時費力，降低生產效率。傳統攪拌摩擦焊由于軸肩的旋轉會導致焊縫表面還會形成“洋蔥紋”，這些都影響接頭性能和焊接表面質量。

要解決這些問題，只能采用不旋轉的靜軸肩攪拌摩擦焊工具。目前的常規靜軸肩攪拌摩擦焊工具結構復雜，軸肩完全固定不動，并且當焊接不同厚度或結構的工件時，需要經常更換攪拌工具，效率低，功能單一，適用范圍窄。焊接過程中軸肩不可調整，導致焊接壓力不可調，當工件高低不平厚度突變時，容易出現過壓和壓不緊的現象。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種軸肩能夠軸向浮動并且在焊接過程中軸肩不旋轉的柔性攪拌摩擦焊接裝置。

本發明的目的之一采用以下技術方案實現：

一種柔性攪拌摩擦焊接裝置，包括主軸、攪拌頭及軸肩，所述攪拌頭包括夾持部及攪拌針，所述夾持部被夾持于所述主軸端部，所述主軸與所述攪拌頭同軸，所述柔性攪拌摩擦焊接裝置還包括浮動結構，所述軸肩固定安裝于所述浮動結構，所述攪拌針從所述軸肩伸出，所述軸肩設有按壓面，所述浮動結構調節所述軸肩軸向位置以調整所述按壓面到所述攪拌針末端的距離。

進一步地，所述浮動結構包括氣缸及活塞桿，所述活塞桿活動安裝于所述氣缸，所述活塞桿端部與所述軸肩固定連接。

進一步地，所述浮動結構還包括彈性件，所述彈性件套設于所述活塞桿，所述彈性件兩端分別與所述活塞桿及所述氣缸的內壁底部抵觸。

進一步地，所述彈性件為彈簧。

進一步地，所述柔性攪拌摩擦焊接裝置還包括浮動板，所述浮動板與所述活塞桿固定連接，所述軸肩固定于所述浮動板。

進一步地，所述柔性攪拌摩擦焊接裝置還包括連接塊，所述軸肩通過所述連接塊與所述浮動板固定連接。

進一步地，所述軸肩為一體式，所述按壓面為一個平面。

進一步地，所述軸肩為分體式，所述按壓面的數量為多個，每一所述按壓面為平面。

進一步地，多個所述按壓面距離所述攪拌針末端的距離不同。

進一步地，所述攪拌頭與所述軸肩之間形成間隙。