[發(fā)明專利]一種摩擦焊接方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 95190635.6 | 申請日： | 1995-07-14 |
| 公開（公告）號： | CN1130365A | 公開（公告）日： | 1996-09-04 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | H·T·詹寧斯;R·J·懷斯 | 申請（專利權(quán)）人： | 英國核子燃料公司 |
| 主分類號： | B23K20/12 | 分類號： | B23K20/12;B23K20/10 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 | 代理人： | 楊松齡 |
| 地址： | 英國*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 摩擦 焊接 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種摩擦焊接方洗
摩擦焊接是一種固相連接方法，這已為公眾所知超過30年。在摩擦焊接過程中，熱是由一個構(gòu)件在壓力下摩擦另一個構(gòu)件產(chǎn)生的。一旦產(chǎn)生足夠的熱之后，摩擦運動可以終止，可以保持或增大壓力一個時期以促進(jìn)固相連接。最普通的摩擦焊接形式是采用旋轉(zhuǎn)運動，其中一個構(gòu)件在其中心軸線處于固定位置之下按單一旋轉(zhuǎn)方向恒定轉(zhuǎn)動，相對另一個靜止的構(gòu)件進(jìn)行摩擦。
在另一種已知的摩擦焊接形式—弧形摩擦焊接中，在兩個待焊接在一起的表面之間產(chǎn)生相對的弧形往復(fù)運動。該已知技術(shù)在先有技術(shù)中已經(jīng)被應(yīng)用來連接要求有好的直線對中性的構(gòu)件，例如車輛恒溫廂和汽車燃油箱。
在另一種已知的摩擦焊接形式—線性摩擦焊接中，使一個構(gòu)件在待連接平面上以一個小的直線位移往復(fù)移動。該方法已經(jīng)主要應(yīng)用于塑料焊接。
再一種摩擦焊接形式是公轉(zhuǎn)摩擦焊接。該方法是線性摩擦焊接和旋轉(zhuǎn)摩擦焊接的組合，其中，一個構(gòu)件的中心線繞例如一個環(huán)形的二維曲線相對另一個構(gòu)件移動，以提供摩擦動作。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種摩擦焊接方法，包括將要焊接在一起的兩構(gòu)件壓在一起，并在兩構(gòu)件之間提供相對振動以使兩構(gòu)件互相摩擦來提供摩擦焊接，所述振動是由作用在所述兩構(gòu)件中至少一個上面的裝置來引起的，該裝置包括一磁致伸縮變換器。
振動摩擦焊接包括線性的、弧形的或公轉(zhuǎn)的摩擦焊接，所有這些本身如上所述是已知的，并且它們均包含至少其中一個構(gòu)件是相對于另一構(gòu)件在作振動。
振動運動的振動頻率可以大于5KHz，最好約為或大于10KHz，與先有技術(shù)中采用的低頻旋轉(zhuǎn)摩擦焊接不同。
磁致伸縮變換器可有利地包括至少一根磁致伸縮材料的例如桿，再加上用以將振動磁場施加穿過該桿從而使該桿的一個尺度按振動方式，例如在頻率為5KHz或更高之下變化的裝置。用以施加磁場的裝置可有利地施加一固定磁場，在其上疊加振動場，由此，上述桿具有恒定的磁化分量，并且在磁化曲線的大致直線部分產(chǎn)生振動。
磁致伸縮材料最好包括一種或多種稀土金屬和一種或多種選自Fe、Ni、Co和Mn的金屬。稀土金屬或金屬最好包含鋱和其它可包含鐵的金屬。舉例來說，磁致伸縮材料可包括Tbp?Dyq?Fer，其中p的范圍是0.25至3.0，包括0.25和3.0，q的范圍是0.65至0.75，包括0.65和0.75，r的范圍是1.8至2.2，包括1.8和2.2。例如，該材料可包括Tb0.27Dy0.73Fe2，這在市場上可以買到，其商標(biāo)是Terfenol-D。該材料可結(jié)合成粘接劑，例如，構(gòu)成一種金屬基體復(fù)合物，如由Feredyn?Europe，Seminariegatan?30，S-75228，Upsala，Sweden提供的Magmek?91(商標(biāo)名)。
當(dāng)摩擦焊接是弧形摩擦焊接時，變換器可使至少其中一個構(gòu)件的一端按一個角方向作角運動。由變換器提供的振動運動可以通過一個或多個中間構(gòu)件傳遞到被振動的構(gòu)件上。
返回角運動可由變換器提供。其之所以能夠?qū)崿F(xiàn)，如前面所述，是因為變換器的平衡位置是處于最大伸展可能的半途，即，其具有一個移位的平衡位置，以取得磁化循環(huán)的直線部分的優(yōu)點。在循環(huán)的返回運動中，設(shè)置的磁場趨向零，而變換器返回其真實平衡位置。該松馳作用提供返回角運動。換句話說，變換器能夠進(jìn)行推和拉，只要機(jī)械連接裝置允許發(fā)生該動作。
兩構(gòu)件之一或者兩構(gòu)件可包括管狀構(gòu)件，其一端部被摩擦焊接至另一構(gòu)件上。為了進(jìn)行弧形摩擦焊接，最好設(shè)置至少兩個變換器。
在采用兩個變換器的一個實例中，變換器可以按異相關(guān)系進(jìn)行工作，由此該兩構(gòu)件按相反的角方向運動。
在采用兩個變換器進(jìn)行弧形摩擦焊接的另一個實例中，變換器可以同相工作，直接或間接作用在反作用面上，該反作用面是夾持在被焊接在一起的兩構(gòu)件之一的夾緊構(gòu)件上的例如凸起或翼板，反作用面相對振動軸線角間隔180°，由此兩變換器一起工作，使夾緊構(gòu)件和被其夾緊的要焊接的構(gòu)件進(jìn)行振動。
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