CN104400206A - 摩擦螺柱焊螺柱保护方法 - Google Patents

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高辉
焦向东
周灿丰
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding

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Abstract

摩擦螺柱焊方法，主要用于水下牺牲阳极等非重要结构物的连接，在摩擦螺柱焊过程中螺柱与工件摩擦产生热量，在有水环境下焊接时由于存在热对流，摩擦产生的热量大量散失，并且水的存在会引起工件的淬火，对焊接过程产生较大影响。为了解决此问题，该技术设计采用工业用密封胶或塑料套环，对螺柱表面进行密封，将螺柱与环境隔离。在焊接过程中密封胶能始终附着在螺柱表面，并随螺柱的轴向进给逐渐把焊接区完全覆盖，或者是塑料套环熔化包裹焊接区，起到类似埋弧焊中焊剂的保护作用。该发明结构简单、使用方便、性能可靠、经济实用，可实现水下摩擦螺柱焊。

Description

摩擦螺柱焊螺柱保护方法
技术领域
本发明涉及一种摩擦螺柱焊螺柱保护方法，尤指应用于水下焊接情况。
背景技术
目前世界各国正在应用和研究的水下连接方法种类繁多，机械连接器安装简单、价格便宜，且不受水深影响，但有时会降低结构物性能；水下湿式焊接设备简单、成本低廉、操作灵活、适应性强，但焊接质量难以令人满意；水下干式焊接的焊接质量比较理想，但需要设计和制造复杂的压力舱或工作室，设备复杂、成本较高。另外，以上连接方法较难应用于深水，而摩擦螺柱焊作为一种固相连接技术，焊接质量受环境压力影响较小，因此可以实现水下牺牲阳极等非重要结构物的连接，虽然相关技术尚不能作为水下焊接的主要方法，但其对于水下工程的发展同样具有重要意义。
摩擦螺柱焊用于水下焊接时由于存在热对流，摩擦产生的热量大量散失，并且水的存在会引起工件的淬火，对焊接过程产生较大影响。
发明内容
根据背景技术所述，本发明的目的在于提供一种摩擦螺柱焊螺柱保护方法，该方法能有效地在螺柱表面及焊接区形成稳定可靠的保护层，对焊接过程进行保护，从而解决有水环境下焊接过程中热量损失较大及材料淬火现象，提高焊接质量。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种摩擦螺柱焊焊接保护方法，主要用于水下摩擦焊螺柱保护，包含以下步骤：
(1)在焊前通过注塑的方式用密封胶或塑料套环包裹螺柱；
(2)焊接时根据预定方法将密封胶或塑料套环熔化，包裹焊接区，达到保护作用。
所述的注塑方式为螺柱放进结构类似、尺寸稍大的孔中，向间隙中注入密封胶，待密封胶凝固后，取出螺柱即完成表面密封。
所用孔为分瓣的组合孔，密封胶凝固后，螺柱取出方式为将孔分开。
采用聚氨酯材料的密封胶或聚苯乙烯材料的塑料套环作为密封材料。
所述的预定方法为焊接时利用摩擦热，传递至螺柱，将密封胶或塑料套环熔化。
附图说明
图1为螺柱密封方法示意图；
图2为焊前螺柱状态示意图；
图3为焊接过程中螺柱状态示意图。
具体实施方式
下面通过附图及说明对本方法的思想和优点作进一步的阐述。
 一种摩擦螺柱焊焊接保护方法，主要用于水下摩擦焊螺柱保护，保护焊接区免于水环境的影响，包含以下步骤：
(1)在焊前通过注塑的方式用密封胶或塑料套环包裹螺柱；
(2)焊接时根据预定方法将密封胶或塑料套环熔化，包裹焊接区，达到保护作用。
如图1所示，本发明水下摩擦螺柱焊螺柱的保护方法，焊接前需对螺柱11表面进行密封。两个模具13组合出填充孔，孔为分瓣的组合孔，并留出间隙14；螺柱11放入结构类似、尺寸稍大的孔中后，向间隙14里注密封胶；注满密封胶后，用压环12压实；待密封胶凝固后，将两个模具13分开，并取下压环，取出螺柱即完成螺柱表面的密封。密封材料采用聚氨酯材料的密封胶或聚苯乙烯材料的塑料套环。
图2为焊前螺柱的状态示意图，螺柱11表面通过密封胶12密封，但底部保持裸露，以便于初始焊接时螺柱与基板23的直接接触并摩擦。
图3为焊接过程中螺柱的状态示意图。焊接时，利用摩擦热，传递至螺柱，将密封胶或塑料套环熔化。具体为随着螺柱31的进给，螺柱31与基板33接触并摩擦，产生的热量使螺柱31末端软化；在螺柱31的挤压下，软化金属在基板33表面沿径向向外迁移，此时，螺柱31表面密封胶也已经融化，并包裹焊接区34，使焊接区34与水环境隔开，达到保护的目的。
以上实施方法详细地描述了本方法应用于水下摩擦螺柱焊的特征及精神，但本方法除了可应用于水下时防范水对焊接过程的影响之外，还可广泛应用于在一些易燃易爆等危险场合下进行的摩擦螺柱焊，即采用本方法对螺柱进行保护，将周围危险环境与焊接区隔离，避免发生事故。依照本方法作出的各种等同设计也应归于本发明申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种摩擦螺柱焊焊接保护方法，主要用于水下摩擦焊螺柱保护，包含以下步骤：
   (1)在焊前通过注塑的方式用密封胶或塑料套环包裹螺柱；
   (2)焊接时根据预定方法将密封胶或塑料套环熔化，包裹焊接区，达到保护作用。
2.根据权利要求1所述摩擦螺柱焊焊接保护方法，其特征在于：所述的注塑方式为螺柱放进结构类似、尺寸稍大的孔中，向间隙中注入密封胶，待密封胶凝固后，取出螺柱即完成表面密封。
3.根据权利要求2所述摩擦螺柱焊焊接保护方法，其特征在于：所用孔为分瓣的组合孔，密封胶凝固后，螺柱取出方式为将孔分开。
4.根据权利要求1所述摩擦螺柱焊焊接保护方法，其特征在于：采用聚氨酯材料的密封胶或聚苯乙烯材料的塑料套环作为密封材料。
5.根据权利要求1所述摩擦螺柱焊焊接保护方法，其特征在于：所述的预定方法为焊接时利用摩擦热，传递至螺柱，将密封胶或塑料套环熔化。
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