CN108188563A - 一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法，包括工作台、电焊头、电焊头箱、Y向不锈钢机床保护罩、Y向钢铝拖链、Z向钢铝拖链、立柱、X向不锈钢机床保护罩、油泵、电控柜、桥架、冷却箱、操控台、床身、连接柱、底座、润滑泵和X向钢铝拖链。本发明的焊接头为致密的锻造组织，搅拌摩擦焊接头性能普遍优于熔焊接头，而且焊接变形小，因而可以提高产品的质量和性能；可以降低产品成本、提高生产效率；不需要填丝和保护气，焊接过程无弧光辐射、无烟雾，是真正的绿色制造技术，在批量化产品制造中可以节省焊接成本；同时搅拌摩擦焊是基于标准化机床设备的焊接技术，焊接过程不需要人工参与，生产效率高，焊接质量稳定性好。

Description

一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法
技术领域
本发明涉及一种焊接设备的使用方法，具体为一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法，属于焊接设备应用技术领域。
背景技术
作为一种高效、优质、自动化程度高的绿色焊接技术，搅拌摩擦焊历经20多年的技术发展和市场推广，已成功实现了铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、铅合金及钢铁等材料的焊接。搅拌摩擦焊技术及装备成功推广到船舶、航天、航空、轨道交通、电子通讯、汽车等行业。搅拌摩擦焊技术在全国各产业部门得到广泛的推广和工程化应用，现已成功应用于我国船舶、列车、航空、航天、电子电力、冶金等行业，搅拌摩擦焊接产业化规模日益扩大。随着技术及市场的不断完善和成熟，以及装备集成技术及自动化程度的提高，搅拌摩擦焊的技术优势和社会经济效益日趋显著。随着国家对节能减排的要求越来越高，汽车、船舶、轨道交通、民用航空、电力、冶金等行业对轻量化的要求也越来越高，搅拌摩擦焊作为一种高效优质、绿色环保的轻质合金焊接技术，将成为这些行业的关键零部件产品实现绿色轻量化生产制造的核心技术。
无论是传统的熔焊方法还是激光焊、电子束焊等特种焊接方法，都不能彻底解决铝合金的焊接性问题。尤其对于2XXX系、7XXX系等高强铝合金，任何熔焊方法都不能从根本上解决焊接气孔、热裂纹及焊后应力腐蚀裂纹等问题。因此，针对上述问题提出一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种搅拌摩擦焊接设备，包括床身以及安装在所述床身上的工作台，位于所述工作台一侧的所述床身的顶端设置底座，且所述底座上固定有连接柱；所述连接柱的顶端固定有立柱，且所述立柱的一侧设有Y向不锈钢机床保护罩；所述Y向不锈钢机床保护罩的中部安装有Z向钢铝拖链，且所述Z向钢铝拖链上固定有电焊头箱；所述电焊头箱的底端安装有电焊头；所述立柱上安装有Y向钢铝拖链，且所述Y向钢铝拖链固定在所述点焊头箱的侧壁；所述床身上固定有X向不锈钢机床保护罩，且所述床身的侧壁安装有桥架；所述桥架的一侧安装有油泵，且所述油泵的一侧安装有电控柜；所述电控柜电性连接所述电焊头箱的内部；所述底座的外侧壁安装有冷却箱，且所述冷却箱与所述电焊头箱的内部连通；所述冷却箱的一侧安装有操控台，且所述冷却箱与所述桥架之间安装有润滑泵；所述操控台电性连接电焊头箱的内部；所述床身的内部安装有X向钢铝拖链，且所述X向钢铝拖链固定工作台。
优选的，所述工作台与所述床身之间滑动连接。
优选的，所述立柱的内部安装有用于驱动所述Z向钢铝拖链、所述Y向钢铝拖链的电机，且所述床身的内部安装有用于驱动所述X向钢铝拖链的电机，且所述电机电性连接所述操控台的内部。
优选的，所述X向不锈钢机床保护罩的两侧对称安装有底座。
一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法，包括以下步骤：
步骤A、将需要焊接的工件安装在所述工作台上，并将工件固定好；
步骤B、接通电源，通过控制操控台控制电焊头箱的移动，电焊头箱的端部安装的电焊头移动到工件的一端进行对位；
步骤C、将控制程序导入到操作台的内部，从而实现操控台控制电焊头箱的运动，实现电焊头对工件的焊接。
本发明的有益效果是：本发明不仅可以实现同种材料连接，也可以实现异种材料的焊接，如铝—镁、铝—铜、铝—钢等异种材料，甚至可以将不同状态的材料焊接在一起；可以提升产品质量和性能，本发明的焊接头为致密的锻造组织，搅拌摩擦焊接头性能普遍优于熔焊接头，而且焊接变形小，因而可以提高产品的质量和性能；可以降低产品成本、提高生产效率；不需要填丝和保护气，焊接过程无弧光辐射、无烟雾，是真正的绿色制造技术，在批量化产品制造中可以节省焊接成本；同时搅拌摩擦焊是基于标准化机床设备的焊接技术，焊接过程不需要人工参与，生产效率高，焊接质量稳定性好。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明的整体结构正视图；
图3为本发明的整体结构俯视图；
图4为本发明的整体结构左视图；
图5为本发明A处内部示意图；
图6为本发明图3中C-C剖面图；
图7为本发明图6D处剖面图。
图中：1、工作台，2、电焊头，3、电焊头箱，4、Y向不锈钢机床保护罩，5、Y向钢铝拖链，6、Z向钢铝拖链，7、立柱，8、X向不锈钢机床保护罩，9、油泵，10、电控柜，11、桥架，12、冷却箱，13、操控台，14、床身，15、连接柱，16、底座，17、润滑泵，18、X向钢铝拖链。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7所示，一种搅拌摩擦焊接设备，包括床身14以及安装在所述床身14上的工作台1，位于所述工作台1一侧的所述床身14的顶端设置底座16，且所述底座16上固定有连接柱15；所述连接柱15的顶端固定有立柱7，且所述立柱7的一侧设有Y向不锈钢机床保护罩4；所述Y向不锈钢机床保护罩4的中部安装有Z向钢铝拖链6，且所述Z向钢铝拖链6上固定有电焊头箱3；所述电焊头箱3的底端安装有电焊头2；所述立柱7上安装有Y向钢铝拖链5，且所述Y向钢铝拖链5固定在所述点焊头箱3的侧壁；所述床身14上固定有X向不锈钢机床保护罩8，且所述床身14的侧壁安装有桥架11；所述桥架11的一侧安装有油泵9，且所述油泵9的一侧安装有电控柜10；所述电控柜10电性连接所述电焊头箱3的内部；所述底座16的外侧壁安装有冷却箱12，且所述冷却箱12与所述电焊头箱3的内部连通；所述冷却箱12的一侧安装有操控台13，且所述冷却箱12与所述桥架11之间安装有润滑泵17；所述操控台13电性连接电焊头箱3的内部；所述床身14的内部安装有X向钢铝拖链18，且所述X向钢铝拖链18固定工作台1。
其中，所述工作台1与所述床身14之间滑动连接；所述立柱7的内部安装有用于驱动所述Z向钢铝拖链6、所述Y向钢铝拖链5的电机，且所述床身14的内部安装有用于驱动所述X向钢铝拖链18的电机，且所述电机电性连接所述操控台13的内部；所述X向不锈钢机床保护罩8的两侧对称安装有底座16。
一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法，包括以下步骤：
步骤A、将需要焊接的工件安装在所述工作台1上，并将工件固定好；
步骤B、接通电源，通过控制操控台13控制电焊头箱3的移动，电焊头箱3的端部安装的电焊头2移动到工件的一端进行对位；
步骤C、将控制程序导入到操作台13的内部，从而实现操控台13控制电焊头箱3的运动，实现电焊头2对工件的焊接。
本发明的原理是利用一种带有特殊指针(又称：搅拌针)和轴肩的搅拌工具(又称：搅拌头)，在动力驱动下旋转着插入被焊接材料，搅拌头与被焊材料的物理摩擦使搅拌头附近区域材料的温度升高，并产生热塑化，当搅拌头沿着待焊材料连接界面向前移动时，在搅拌头旋转摩擦以及挤压作用下，被塑化材料由搅拌头的前部向后部转移，转移后的热塑材料在热-力复合作用下进行扩散和再结晶，从而形成致密可靠的固相连接。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种搅拌摩擦焊接设备，包括床身(14)以及安装在所述床身(14)上的工作台(1)，其特征在于：位于所述工作台(1)一侧的所述床身(14)的顶端设置底座(16)，且所述底座(16)上固定有连接柱(15)；所述连接柱(15)的顶端固定有立柱(7)，且所述立柱(7)的一侧设有Y向不锈钢机床保护罩(4)；所述Y向不锈钢机床保护罩(4)的中部安装有Z向钢铝拖链(6)，且所述Z向钢铝拖链(6)上固定有电焊头箱(3)；所述电焊头箱(3)的底端安装有电焊头(2)；所述立柱(7)上安装有Y向钢铝拖链(5)，且所述Y向钢铝拖链(5)固定在所述点焊头箱(3)的侧壁；所述床身(14)上固定有X向不锈钢机床保护罩(8)，且所述床身(14)的侧壁安装有桥架(11)；所述桥架(11)的一侧安装有油泵(9)，且所述油泵(9)的一侧安装有电控柜(10)；所述电控柜(10)电性连接所述电焊头箱(3)的内部；所述底座(16)的外侧壁安装有冷却箱(12)，且所述冷却箱(12)与所述电焊头箱(3)的内部连通；所述冷却箱(12)的一侧安装有操控台(13)，且所述冷却箱(12)与所述桥架(11)之间安装有润滑泵(17)；所述操控台(13)电性连接电焊头箱(3)的内部；所述床身(14)的内部安装有X向钢铝拖链(18)，且所述X向钢铝拖链(18)固定工作台(1)。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述工作台(1)与所述床身(14)之间滑动连接。
3.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述立柱(7)的内部安装有用于驱动所述Z向钢铝拖链(6)、所述Y向钢铝拖链(5)的电机，且所述床身(14)的内部安装有用于驱动所述X向钢铝拖链(18)的电机，且所述电机电性连接所述操控台(13)的内部。
4.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊接设备，其特征在于：所述X向不锈钢机床保护罩(8)的两侧对称安装有底座(16)。
5.一种根据权利要求1-4所述的搅拌摩擦焊接设备的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤A、将需要焊接的工件安装在所述工作台(1)上，并将工件固定好；
步骤B、接通电源，通过控制操控台(13)控制电焊头箱(3)的移动，电焊头箱(3)的端部安装的电焊头(2)移动到工件的一端进行对位；
步骤C、将控制程序导入到操作台(13)的内部，从而实现操控台(13)控制电焊头箱(3)的运动，实现电焊头(2)对工件的焊接。
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