[發明專利]一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置及焊接方法

有效

• 申請號: 202110496371.3
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113102874B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 黃體方;萬龍;孟祥晨;黃永憲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;哈爾濱萬洲焊接技術有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26;B23K37/04
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 王恒

1.一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置，包括攪拌頭及用于裝夾待焊材料的固定底板；其特征在于：

所述固定底板內設有與其上表面貫通的下循環控溫腔，所述下循環控溫腔頂部用于放置待焊材料，以對所述待焊材料的下表面進行溫度調節；

所述固定底板上方設有上循環控溫腔，以對所述待焊材料的上表面進行溫度調節；

所述上循環控溫腔及下循環控溫腔內用于存儲流體控溫媒介；

所述下循環控溫腔內設有用于支撐待焊材料焊縫的支撐體，所述支撐體內設有貫通腔體的一組媒介通道；

所述固定底板上設有一組流體控溫媒介進出口，用于實現下循環控溫腔內流體控溫媒介的循環；

所述固定底板頂部周圍設有擋板，以形成所述上循環控溫腔，所述上循環控溫腔上方成開放狀態，且焊接過程中所述流體控溫媒介包絡所述待焊材料；

所述擋板上設有一組流體控溫媒介進出口，用于實現上循環控溫腔內流體控溫媒介的循環；

所述固定底板上表面設有用于放置待焊材料的凹槽，并實現對上循環控溫腔及下循環控溫腔的隔絕密封。

2.根據權利要求1所述的一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于，所述媒介通道的橫截面呈為三角形或四邊形或圓形。

3.根據權利要求1所述的一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于，所述固定底板上設有一組用于固定焊接材料的壓塊。

4.根據權利要求1所述的一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于，所述上循環控溫腔及下循環控溫腔內的流體控溫媒介為同種媒介或異種媒介。

5.根據權利要求4所述的一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于，所述流體控溫媒介的種類包括：冷卻媒介及加熱媒介。

6.根據權利要求5所述的一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于，所述冷卻媒介為水。

7.一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，通過如權利要求1-6任意一項所述的雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置實現焊接，具體包括以下步驟：

步驟一：采用雙循環控溫攪拌摩擦焊接裝置，將待焊材料裝夾于固定底板上；

步驟二：開啟上、下循環控溫腔內的流體控溫媒介進口，當流體控溫媒介達到預設高度時，開啟流體控溫媒介出口，保持流體控溫媒介穩定在預設高度；

步驟三：通過攪拌頭對待焊材料進行攪拌摩擦焊接；

步驟四：焊接完成后，退出攪拌頭，關閉流體控溫媒介進口，待流體控溫媒介完全流出后，打開夾具取出材料。

8.根據權利要求7所述的一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，步驟二中上、下循環控溫腔內的流體控溫媒介可預設溫度，且上、下循環控溫腔內的流體控溫媒介的預設溫度可相同，也可不同。

9.根據權利要求7所述的一種雙循環控溫攪拌摩擦焊接方法，其特征在于，步驟二中，下循環控溫腔內的流體控溫媒介預設高度為充滿整個腔體，且與待焊材料下表面相抵觸；上循環控溫腔內的流體控溫媒介預設高度為高出待焊材料上表面1-10cm。