CN112756770A - 一种空心杆摩擦焊接工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空心杆摩擦焊接工艺，包括焊接准备、一级摩擦、二级摩擦、摩擦顶锻、顶锻保压和抽取质检步骤。本发明涉及空心杆焊接工艺技术领域，具体是提供了一种经过摩擦焊接工艺连接强度较好，还同时具有高效、可靠、经济的优点，且无需耗材，节省资源，能降低设备的负荷的空心杆摩擦焊接工艺。
Description
技术领域
本发明涉及空心杆焊接工艺技术领域，具体是指一种空心杆摩擦焊接工艺。
背景技术
空心活塞杆顾名思义内部为空心结构，空心结构的带来的好处是活塞杆本身重量减小，可以减少活塞杆与缸体的油封之间的摩擦次数，从而大大提高活塞杆的使用寿命，空心活塞杆由于其自身的特点尝尝需要用到焊接工艺，焊接质量的好坏直接决定了空心活塞杆的强度，现有技术中的焊接多为氩弧焊其焊接强度较低。
发明内容
为解决上述现有难题，本发明提供了一种经过摩擦焊接工艺连接强度较好，还同时具有高效、可靠、经济的优点，且无需耗材，节省资源，能降低设备的负荷的空心杆摩擦焊接工艺。
本发明采取的技术方案如下：本发明一种空心杆摩擦焊接工艺，产品分为Ⅰ号工件和Ⅱ号工件，焊接工艺包括以下步骤：
a、焊接准备：将Ⅰ号工件安装在摩擦焊接机上，将Ⅱ号工件固定在夹具上，Ⅰ号工件在压力的作用下旋转并和Ⅱ号工件贴合，此时Ⅰ号工件和Ⅱ号工件未产生相对摩擦力；
b、一级摩擦：启动摩擦焊接机使Ⅰ号工件旋转，Ⅰ号工件和Ⅱ号工件摩擦产生热量，但由于焊接区域温度不超过Ⅰ号工件和Ⅱ号工件材料的熔点，因此不会产生过热；
c、二级摩擦：Ⅰ号工件和Ⅱ号工件相对摩擦过热软化，软化的加热材料被挤出并向外翻转形成飞边，Ⅰ号工件和Ⅱ号工件开始融合；
d、摩擦顶锻：摩擦焊接机的主轴急停，施加顶锻力，使Ⅰ号工件和Ⅱ号工件完全融合在一起；
e、顶锻保压：顶锻力施压保持一段时间后，焊缝位置形成材料一体匀称的全尺寸全形状的高密度焊缝组织，焊接结束；
f、抽取质检：焊接完成后从焊接时间测试中随意抽取5～10只进行焊接质量测试，焊接后的工件在两焊缝内侧10mm处做基准，分别测量两轴头的远离焊缝20～40mm处，工件沿中心处旋转一周、百分表读数不超过0.1mm，且焊后长度公差不超过+/-0.5mm。
进一步地，所述步骤a中Ⅰ号工件和Ⅱ号工件处于同一水平面上。
进一步地，所述步骤d后对Ⅰ号工件和Ⅱ号工件的融合处进行去飞边处理。
进一步地，所述去飞边处理后的飞边根部高度不高于半径方向0.2mm。
进一步地，所述Ⅰ号工件为实心端头，所述Ⅱ号工件为空心杆。
进一步地，所述Ⅰ号工件长度为40～80mm，所述Ⅱ号工件的长度为300～550mm。
进一步地，所述步骤a中Ⅱ号工件的固定位置设于焊缝位置靠近Ⅰ号工件一侧的10mm处。
进一步地，所述步骤e中顶锻力施压保持时间为0.5～1s。
进一步地，所述摩擦焊接机上设有触发急停开关。
采用上述方案本发明取得的有益效果如下：本方案一种空心杆摩擦焊接工艺，(1)工艺简单、质量易于控制；(2)待焊工件100％焊接融合，可以获得母体材料机械性能；(3)经过摩擦焊接工艺连接强度较好；(4)具有高效、可靠、经济的优点，且无需耗材，节省资源(焊丝/保护气体等)；(5)可焊接不同材料：(6)不锈钢/铜/铝/碳钢可任意组合。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的方案，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。
本发明一种空心杆摩擦焊接工艺，产品分为Ⅰ号工件和Ⅱ号工件，焊接工艺包括以下步骤：
a、焊接准备：将Ⅰ号工件安装在摩擦焊接机上，将Ⅱ号工件固定在夹具上，Ⅰ号工件在压力的作用下旋转并和Ⅱ号工件贴合，此时Ⅰ号工件和Ⅱ号工件未产生相对摩擦力；
b、一级摩擦：启动摩擦焊接机使Ⅰ号工件旋转，Ⅰ号工件和Ⅱ号工件摩擦产生热量，但由于焊接区域温度不超过Ⅰ号工件和Ⅱ号工件材料的熔点，因此不会产生过热；
c、二级摩擦：Ⅰ号工件和Ⅱ号工件相对摩擦过热软化，软化的加热材料被挤出并向外翻转形成飞边，Ⅰ号工件和Ⅱ号工件开始融合；
d、摩擦顶锻：摩擦焊接机的主轴急停，施加顶锻力，使Ⅰ号工件和Ⅱ号工件完全融合在一起；
e、顶锻保压：顶锻力施压保持一段时间后，焊缝位置形成材料一体匀称的全尺寸全形状的高密度焊缝组织，焊接结束；
f、抽取质检：焊接完成后从焊接时间测试中随意抽取5～10只进行焊接质量测试，焊接后的工件在两焊缝内侧10mm处做基准，分别测量两轴头的远离焊缝20～40mm处，工件沿中心处旋转一周、百分表读数不超过0.1mm，且焊后长度公差不超过+/-0.5mm。
其中，所述步骤a中Ⅰ号工件和Ⅱ号工件处于同一水平面上。所述步骤d后对Ⅰ号工件和Ⅱ号工件的融合处进行去飞边处理。所述去飞边处理后的飞边根部高度不高于半径方向0.2mm。所述Ⅰ号工件为实心端头，所述Ⅱ号工件为空心杆。所述Ⅰ号工件长度为40～80mm，所述Ⅱ号工件的长度为300～550mm。所述步骤a中Ⅱ号工件的固定位置设于焊缝位置靠近Ⅰ号工件一侧的10mm处。所述步骤e中顶锻力施压保持时间为0.5～1s。所述摩擦焊接机上设有触发急停开关。
通过摩擦焊接的方式连接，空心杆的生产线产能较前一年相比由230万支/年增长至350万支/年，设备的负荷率由71.1％降低至42.3％，经过摩擦焊接工艺连接强度较好，还同时具有高效、可靠、经济的优点，且无需耗材，节省资源，还能降低设备的负荷。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的实施例，均应属于本发明的保护范围。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (9)
1.一种空心杆摩擦焊接工艺，产品分为Ⅰ号工件和Ⅱ号工件，其特征在于，焊接工艺包括以下步骤：
a、焊接准备：将Ⅰ号工件安装在摩擦焊接机上，将Ⅱ号工件固定在夹具上，Ⅰ号工件在压力的作用下旋转并和Ⅱ号工件贴合，此时Ⅰ号工件和Ⅱ号工件未产生相对摩擦力；
b、一级摩擦：启动摩擦焊接机使Ⅰ号工件旋转，Ⅰ号工件和Ⅱ号工件摩擦产生热量，但由于焊接区域温度不超过Ⅰ号工件和Ⅱ号工件材料的熔点，因此不会产生过热；
c、二级摩擦：Ⅰ号工件和Ⅱ号工件相对摩擦过热软化，软化的加热材料被挤出并向外翻转形成飞边，Ⅰ号工件和Ⅱ号工件开始融合；
d、摩擦顶锻：摩擦焊接机的主轴急停，施加顶锻力，使Ⅰ号工件和Ⅱ号工件完全融合在一起；
e、顶锻保压：顶锻力施压保持一段时间后，焊缝位置形成材料一体匀称的全尺寸全形状的高密度焊缝组织，焊接结束；
f、抽取质检：焊接完成后从焊接时间测试中随意抽取5～10只进行焊接质量测试，焊接后的工件在两焊缝内侧10mm处做基准，分别测量两轴头的远离焊缝20～40mm处，工件沿中心处旋转一周、百分表读数不超过0.1mm，且焊后长度公差不超过+/-0.5mm。
2.根据权利要求1所述的一种空心杆摩擦焊接工艺，其特征在于：所述步骤a中Ⅰ号工件和Ⅱ号工件处于同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的一种空心杆摩擦焊接工艺，其特征在于：所述步骤d后对Ⅰ号工件和Ⅱ号工件的融合处进行去飞边处理。
4.根据权利要求3所述的一种空心杆摩擦焊接工艺，其特征在于：所述去飞边处理后的飞边根部高度不高于半径方向0.2mm。
5.根据权利要求1所述的一种空心杆摩擦焊接工艺，其特征在于：所述Ⅰ号工件为实心端头，所述Ⅱ号工件为空心杆。
6.根据权利要求5所述的一种空心杆摩擦焊接工艺，其特征在于：所述Ⅰ号工件长度为40～80mm，所述Ⅱ号工件的长度为300～550mm。
7.根据权利要求1所述的一种空心杆摩擦焊接工艺，其特征在于：所述步骤a中Ⅱ号工件的固定位置设于焊缝位置靠近Ⅰ号工件一侧的10mm处。
8.根据权利要求1所述的一种空心杆摩擦焊接工艺，其特征在于：所述步骤e中顶锻力施压保持时间为0.5～1s。
9.根据权利要求1所述的一种空心杆摩擦焊接工艺，其特征在于：所述摩擦焊接机上设有触发急停开关。
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