[發明專利]一種磁化程度可調中心嵌磁式攪拌摩擦焊接裝置

有效

• 申請號: 202111369891.4
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN113953651B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 楊志東;陳書錦;石銘霄;高文斌;陳琪昊
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 胡定華

1.一種磁化程度可調中心嵌磁式攪拌摩擦焊接裝置，包括電機主軸（1）、夾緊裝置（2）、攪拌頭（3）、冷卻系統（4）和焊接工作臺（5），所述電機主軸（1）為空心結構，所述攪拌頭（3）通過夾緊裝置（2）安裝于電機主軸（1）的空心內腔中，其特征在于：所述的攪拌頭（3）由導磁材料制成，所述攪拌頭（3）包括：攪拌頭主體（31）、軸肩（32）、攪拌針（33）和所述攪拌頭主體（31）開設的腔體（34），所述腔體（34）中填裝有圓柱強磁體（6），所述軸肩（32）上開設有向下的孔槽結構（35），所述電機主軸（1）高速旋轉帶動裝填有圓柱強磁體（6）的攪拌頭（3）高速轉動，從而在所述的軸肩（32）端面產生變化的磁場；所述攪拌頭（3）中部設有夾持定位臺階，所述軸肩（32）與攪拌頭主體（31）之間為錐面過渡結構，所述孔槽結構（35）為開設于軸肩（32）圓錐臺面的深度不同的圓孔結構；所述的焊接工作臺（5）包括：焊接支持平臺（51）和工件放置墊板（52），所述的墊板（52）在工件焊接縫處開設有凹槽結構（53），所述的凹槽結構（53）中裝有強磁條（8），并在所述強磁條（8）表面裝有與墊板（52）上表面平齊的蓋板（54）；所述強磁條（8）與攪拌頭（3）中的圓柱強磁體（6）的磁極相異放置。

2.根據權利要求1所述的磁化程度可調中心嵌磁式攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于：所述攪拌頭（3）上端面安裝有端蓋（7），所述端蓋（7）與攪拌頭（3）及圓柱強磁體（6）配合使用，所述的端蓋（7）為設有卡嵌的凹凸接觸面（71）的圓筒狀結構，所述端蓋（7）由屏磁材料制成。

3.根據權利要求1所述的磁化程度可調中心嵌磁式攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于：所述的夾緊裝置（2）由ER夾頭(21)和ER夾頭鎖緊螺母（22）配合使用。

4.根據權利要求1所述的磁化程度可調中心嵌磁式攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于：所述冷卻系統（4）包括第一冷卻噴霧裝置（41）、第二冷卻噴霧裝置（42）和冷卻罩（43），所述冷卻罩（43）固定在攪拌頭（3）夾持部下方的圓柱面上，所述的冷卻罩（43）斷面為開口弧形溝槽結構（44），所述第一冷卻噴霧裝置（41）向開口弧形溝槽結構（44）中噴灑冷卻液對攪拌頭進行冷卻降溫，所述第二冷卻噴霧裝置（42）對軸肩及焊縫進行冷卻降溫；所述的冷卻罩（43）由銅制成。

5.根據權利要求2所述的磁化程度可調中心嵌磁式攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于：所述的端蓋（7）由不銹鋼或鈦合金制成。

6.根據權利要求1所述的磁化程度可調中心嵌磁式攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于：所述圓柱強磁體（6）選擇不同強度的強磁體安裝適應不同的焊接要求，或通過電機調控電機主軸（1）的旋轉速度來調節軸肩處的磁場強弱。