[發(fā)明專利]一種導(dǎo)體焊接裝置及焊接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110802951.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113478230B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧小冬;楊艷輝;程堯軒;李長(zhǎng)江;劉新偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇恒高電氣制造有限公司
• 主分類號(hào): B23P23/00
• 分類號(hào): B23P23/00
• 代理公司: 北京中和立達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11756
• 代理人: 孟姣

本發(fā)明涉及一種導(dǎo)體焊接裝置及焊接方法，包括摩擦焊接機(jī)床，所述的摩擦焊接機(jī)床的頂部設(shè)置有頂壓機(jī)和接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的頂壓機(jī)用于通過(guò)導(dǎo)體夾具將導(dǎo)體固定在所述的頂壓機(jī)上；所述的接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于通過(guò)接頭夾具將接頭固定在所述的接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，并能夠帶動(dòng)所述的接頭旋轉(zhuǎn)；所述的頂壓機(jī)還能夠帶動(dòng)所述的導(dǎo)體以預(yù)定的速度沿著軸向壓向旋轉(zhuǎn)的所述接頭，使所述導(dǎo)體和所述接頭的接觸面互相摩擦產(chǎn)生熱量和塑形變形，所述的頂壓機(jī)帶動(dòng)所述的導(dǎo)體達(dá)到設(shè)定的前進(jìn)距離后，所述的接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止旋轉(zhuǎn)，同時(shí)所述的頂壓機(jī)對(duì)所述的導(dǎo)體施加頂鍛壓力完成焊接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及導(dǎo)體焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種導(dǎo)體焊接裝置及焊接方法。

背景技術(shù)

在目前傳統(tǒng)輸電設(shè)備制造業(yè)關(guān)于導(dǎo)電桿等在焊接過(guò)程中，多采用普通融焊工藝，由于導(dǎo)電桿的鍍銀接頭距離焊接點(diǎn)處距離近，在焊接時(shí)產(chǎn)生的高溫會(huì)因?yàn)槠茐膶?dǎo)電桿接頭的鍍銀面，同時(shí)由于焊縫存在偏析會(huì)產(chǎn)生裂紋、氣孔等缺陷，造成成品率不高；另外，普通融焊也會(huì)產(chǎn)生一定量的有害氣體和細(xì)小金屬顆粒，對(duì)工作人員、壞境造成危害。

現(xiàn)有技術(shù)中，各生產(chǎn)廠家在對(duì)導(dǎo)電桿接頭進(jìn)行焊接加工時(shí)，都是采用普通融焊，其中以埋弧電弧焊和鎢極氬弧焊(TIG)居多。

采用埋弧電弧焊和鎢極氬弧焊都需要對(duì)焊接件預(yù)留坡口，在焊接前期做大量的準(zhǔn)備工作，額外增加生產(chǎn)工序，并且普遍使用人工焊接，焊接質(zhì)量與操作人員的技術(shù)相關(guān)，焊接時(shí)高溫區(qū)域較大，破壞接頭鍍銀面導(dǎo)電性能，同時(shí)沿著焊接路徑留下層層焊縫，難以避免偏析影響，產(chǎn)生氣泡和裂紋。同時(shí)鎢極氬弧焊依賴于稀有氣體氬氣，加工成本高昂。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的缺陷包括：采用人工電弧焊對(duì)于焊接質(zhì)量難以保證，焊接過(guò)程產(chǎn)生火花和較大的高溫區(qū)域，破壞鍍銀面，焊縫由于熔池偏析產(chǎn)生氣泡和裂紋，廢品率較高，額外增加生產(chǎn)工序，生產(chǎn)效率低下。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服普通融焊造成的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題、環(huán)保問(wèn)題，提供一種導(dǎo)體焊接裝置及焊接方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題包括如何提高焊接質(zhì)量和效率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化焊接。

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種導(dǎo)體焊接裝置，包括摩擦焊接機(jī)床，所述的摩擦焊接機(jī)床的頂部設(shè)置有頂壓機(jī)和接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述的頂壓機(jī)用于通過(guò)導(dǎo)體夾具將導(dǎo)體固定在所述的頂壓機(jī)上；所述的接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于通過(guò)接頭夾具將接頭固定在所述的接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上，并能夠帶動(dòng)所述的接頭旋轉(zhuǎn)；所述的頂壓機(jī)還能夠帶動(dòng)所述的導(dǎo)體以預(yù)定的速度沿著軸向壓向旋轉(zhuǎn)的所述接頭，使所述導(dǎo)體和所述接頭的接觸面互相摩擦產(chǎn)生熱量和塑形變形，所述的頂壓機(jī)帶動(dòng)所述的導(dǎo)體達(dá)到設(shè)定的前進(jìn)距離后，所述的接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止旋轉(zhuǎn)，同時(shí)所述的頂壓機(jī)對(duì)所述的導(dǎo)體施加頂鍛壓力完成焊接。

所述的導(dǎo)體焊接裝置還包括車刀機(jī)構(gòu)，所述的車刀機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述頂壓機(jī)和接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一側(cè)，用于對(duì)所述導(dǎo)體和所述接頭的焊接部位進(jìn)行車削、打磨和拋光工序。

優(yōu)選地，所述的導(dǎo)體焊接裝置還包括導(dǎo)體外部支架，所述的導(dǎo)體外部支架設(shè)置在所述摩擦焊接機(jī)床的一側(cè)，用于支撐所述的導(dǎo)體伸出所述摩擦焊接機(jī)床的部分。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)接頭夾具將接頭固定在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。

所述接頭的外部包裹安裝有防護(hù)板，用于在焊接時(shí)保護(hù)接頭的鍍銀層免受擠壓磨損；所述導(dǎo)體的靠近焊接面的外周壁上包裹安裝有防護(hù)板，用于在焊接時(shí)保護(hù)導(dǎo)體的鍍銀層免受擠壓磨損。

優(yōu)選地，所述的頂壓機(jī)帶動(dòng)所述的導(dǎo)體以預(yù)定的速度沿著軸向壓向旋轉(zhuǎn)的所述接頭的過(guò)程中，對(duì)所述的導(dǎo)體施加的軸向壓力根據(jù)軸向壓力擬合關(guān)系式計(jì)算得出，該軸向壓力擬合關(guān)系式為：

其中，P為從所述的導(dǎo)體與所述的接頭接觸開(kāi)始直至所述的接頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)停止旋轉(zhuǎn)為止的整個(gè)期間中所述的頂壓機(jī)對(duì)所述的導(dǎo)體施加的軸向壓力，單位為牛頓；