CN113732484A - 一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法 - Google Patents
一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113732484A CN113732484A CN202111168412.2A CN202111168412A CN113732484A CN 113732484 A CN113732484 A CN 113732484A CN 202111168412 A CN202111168412 A CN 202111168412A CN 113732484 A CN113732484 A CN 113732484A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- side plate
- skeleton
- side board
- stirring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 47
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23K20/122—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 using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23K20/26—Auxiliary equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本发明公开了一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法，涉及骨架焊接工艺技术领域，包括左侧板和右侧板，所述左侧板和右侧板的顶端和底端均向其垂直方向延伸出固定长度且用于拼接在一起并焊接的长条，所述左侧板和右侧板的顶侧左、右两端均设有连接组件，所述左侧板和右侧板的焊接处留有焊缝且在焊接面增加2mm焊接余量，所述左侧板和右侧板的拼接处焊接面的两端各留30mm焊接余量，该发明通过改进的左侧板和右侧板和使用搅拌摩擦焊的焊接方法，具有为零件之间的连接和装配提供了较大的裕度，同时减轻了结构重量的优点。
Description
技术领域
本发明涉及骨架的应用技术领域，更具体的是涉及一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法。
背景技术
传统的航空工业铝合金零件骨架产品是由2XXX(Al-Cu)系列和7XXX(Al-Zn)系列铝合金左、右侧板通过螺钉连接紧固的结构，该结构中的螺栓和为了使用螺钉紧固而设计的凸台结构大大增加了产品的重量，并且减少了装配空间，同时在焊接完毕后，会在加工的骨架上留下尾孔，因此，需要研究一种适用于骨架焊接的结构和焊接方法，同时为航空工业铝合金的加工制造进行技术储备。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适用于骨架焊接的结构，包括左侧板和右侧板，所述左侧板和右侧板的顶端和底端均向其垂直方向延伸出固定长度且用于拼接在一起并焊接的长条，所述左侧板和右侧板的顶侧左、右两端均设有连接组件，所述左侧板和右侧板的焊接处留有焊缝且在焊接面增加2mm焊接余量，所述左侧板和右侧板的拼接处焊接面的两端各留30mm焊接余量。
作为优选，所述左侧板整体为长条结构。
作为优选，所述左侧板的底侧靠近左端连接组件的位置设有方形凹陷。
作为优选，所述右侧板整体为长条结构。
作为优选，所述右侧板的底侧靠近右端连接组件的位置设有方形凹陷，所述右侧板左端连接组件的右侧设有方孔。
作为优选，所述连接组件为螺孔凸台或卡接凸台。
作为优选，所述螺孔凸台为内侧凸起外侧凹陷且中心处设有螺孔的结构。
作为优选，所述左侧板上的卡接凸台为内侧凸起外侧凹陷的结构，所述右侧板上的卡接凸台为外侧凸起内侧凹陷的结构，所述左侧板上的卡接凸台与右侧板上的卡接凸台整体形状一致。
作为优选，一种适用于骨架焊接的结构的焊接方法，包括以下步骤：
S1：将高速旋转的搅拌头以一定的下插速度扎入左侧板和右侧板拼接处的焊缝中，扎入到设定的下插深度时即搅拌头轴肩与工件表面接触，停留0.2S，使搅拌头沿着焊接方向移动且自身转动；
S2：轴肩与工件表面摩擦产生的热量和搅拌针搅拌产生的热量使焊缝材料温度升高，接头金属充分塑性软化，将软化的金属随着搅拌头的运动实现转移，形成连续的塑性流，使塑性流中的金属和塑性流接触的部分金属产生不同程度的塑性变形；
S3：通过搅拌头将产生塑性变形的材料填充至搅拌头后方的空腔，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料的连接。
本发明的有益效果如下：
其一，该发明去掉了传统骨架螺栓连接结构的安装螺钉的凸台结构，减轻了产品的重量，增加了装配空间；
其二，该发明通过在左侧板和右侧板的焊接面增加2mm焊接余量，在左侧板和右侧板的的焊接面的两端各留30mm焊接余量，焊接完毕在后续的机械加工的时再去除此焊接余量，避免了在搅拌摩擦焊结束时尾孔留在骨架上的问题。
其三，该发明通过搅拌摩擦焊对接，焊缝成形美观，内部缺陷少，接头力学性能良好，接头抗拉强度较高；
其四，本发明通过搅拌摩擦焊代替螺栓连接，为零件之间的连接和装配提供了较大的裕度，同时减轻了结构重量，为航空产品设计提供更多的设计空间。
其五，该发明通过设计的连接组件，使左侧板和右侧板顶端两侧连接更为便捷，且通过卡接的方式进一步减轻了零件的结构重量。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明左侧板结构示意图；
图3为本发明右侧板结构示意图；
图4为传统骨架螺钉连接结构。
图中标记为：1-左侧板，2-右侧板，3-焊缝，4-连接组件，5-方形凹陷，6-方孔，7-安装螺钉凸台结构。
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。
实施例1：
如图2-4所示，一种适用于骨架焊接的结构，包括左侧板1和右侧板2，所述左侧板1和右侧板2的顶端和底端均向其垂直方向延伸出固定长度且用于拼接在一起并焊接的长条，所述左侧板1和右侧板2的顶侧左、右两端均设有连接组件4，所述左侧板1和右侧板2的焊接处留有焊缝3且在焊接面增加2mm焊接余量，所述左侧板1和右侧板2的拼接处焊接面的两端各留30mm焊接余量。
该结构去掉了传统骨架中间位置的安装螺钉凸台结构7(如图4)，减轻了产品的重量，增加了装配空间；由于搅拌摩擦焊焊接后表面质量不能满足使用要求，故在实施的焊接面增加2mm焊接余量；同时由于搅拌摩擦焊结束时，会留下尾孔，若骨架结构加引入板和引出板，会增加工装的投入，故在实施焊接面的两端各留30mm焊接余量，焊接完毕在后续的机械加工的时再去除此焊接余量，从而避免了在搅拌摩擦焊结束时尾孔留在骨架上的问题。
实施例2：
在实施例1的基础上，所述左侧板1整体为长条结构。
所述左侧板1的底侧靠近左端连接组件4的位置设有方形凹陷5。
所述右侧板2整体为长条结构。
所述右侧板2的底侧靠近右端连接组件4的位置设有方形凹陷5，所述右侧板2左端连接组件4的右侧设有方孔6。
所述连接组件4为螺孔凸台。
所述螺孔凸台为内侧凸起外侧凹陷且中心处设有螺孔的结构，此结构用于将螺钉通过螺孔将左侧板1和右侧板2顶端两侧连接，设置的内侧凸起结构使连接更加牢固。
实施例3：
在实施例1的基础上，所述左侧板1整体为长条结构。
所述左侧板1的底侧靠近左端连接组件4的位置设有方形凹陷5。
所述右侧板2整体为长条结构。
所述右侧板2的底侧靠近右端连接组件4的位置设有方形凹陷5，所述右侧板2左端连接组件4的右侧设有方孔6。
所述连接组件4为卡接凸台。
所述左侧板1上的卡接凸台为内侧凸起外侧凹陷的结构，所述右侧板2上的卡接凸台为外侧凸起内侧凹陷的结构，所述左侧板1上的卡接凸台与右侧板2上的卡接凸台整体形状一致，此结构在使用时，将左侧板1内侧的凸起嵌于右侧板2内侧的凹陷中，实现了左侧板1和右侧板2的顶端两侧卡接连接，该结构进一步减轻了零件的结构重量。
一种适用于骨架焊接的结构的焊接方法，包括以下步骤：
S1：将高速旋转的搅拌头以一定的下插速度扎入左侧板1和右侧板2拼接处的焊缝3中，扎入到设定的下插深度时即搅拌头轴肩与工件表面接触，停留0.2S，使搅拌头沿着焊接方向移动且自身转动；
S2：轴肩与工件表面摩擦产生的热量和搅拌针搅拌产生的热量使焊缝3材料温度升高，接头金属充分塑性软化，将软化的金属随着搅拌头的运动实现转移，形成连续的塑性流，使塑性流中的金属和塑性流接触的部分金属产生不同程度的塑性变形；
S3：通过搅拌头将产生塑性变形的材料填充至搅拌头后方的空腔，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料的连接。
本发明对传统的骨架左侧板1和右侧板2进行改进设计，减轻了产品的重量，增加了装配空间；通过搅拌摩擦焊对接，焊缝3成形美观，内部缺陷少，接头力学性能良好，接头抗拉强度较高，由于搅拌摩擦焊存在变形，对于骨架上要求严格的结构与尺寸，需要焊后进行进一步加工。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (9)
1.一种适用于骨架焊接的结构，包括左侧板(1)和右侧板(2)，其特征在于，所述左侧板(1)和右侧板(2)的顶端和底端均向其垂直方向延伸出固定长度且用于拼接在一起并焊接的长条，所述左侧板(1)和右侧板(2)的顶侧左、右两端均设有连接组件(4)，所述左侧板(1)和右侧板(2)的焊接处留有焊缝(3)且在焊接面增加2mm焊接余量，所述左侧板(1)和右侧板(2)的拼接处焊接面的两端各留30mm焊接余量。
2.根据权利要求1所述的一种适用于骨架焊接的结构，其特征在于，所述左侧板(1)整体为长条结构。
3.根据权利要求1所述的一种适用于骨架焊接的结构，其特征在于，所述左侧板(1)的底侧靠近左端连接组件(4)的位置设有方形凹陷(5)。
4.根据权利要求1所述的一种适用于骨架焊接的结构，其特征在于，所述右侧板(2)整体为长条结构。
5.根据权利要求1所述的一种适用于骨架焊接的结构，其特征在于，所述右侧板(2)的底侧靠近右端连接组件(4)的位置设有方形凹陷(5)，所述右侧板(2)左端连接组件(4)的右侧设有方孔(6)。
6.根据权利要求1所述的一种适用于骨架焊接的结构，其特征在于，所述连接组件(4)为螺孔凸台或卡接凸台。
7.根据权利要求6所述的一种适用于骨架焊接的结构，其特征在于，所述螺孔凸台为内侧凸起外侧凹陷且中心处设有螺孔的结构。
8.根据权利要求6所述的一种适用于骨架焊接的结构，其特征在于，所述左侧板(1)上的卡接凸台为内侧凸起外侧凹陷的结构，所述右侧板(1)上的卡接凸台为外侧凸起内侧凹陷的结构，所述左侧板(1)上的卡接凸台与右侧板(1)上的卡接凸台整体形状一致。
9.一种适用于骨架焊接的结构的焊接方法，其特征在于，所述方法用于权利要求1-6中任一项所述的结构，方法包括以下步骤：
S1：将高速旋转的搅拌头以一定的下插速度扎入左侧板(1)和右侧板(2)拼接处的焊缝(3)中，扎入到设定的下插深度时即搅拌头轴肩与工件表面接触，停留0.2S，使搅拌头沿着焊接方向移动且自身转动；
S2：轴肩与工件表面摩擦产生的热量和搅拌针搅拌产生的热量使焊缝(3)材料温度升高，接头金属充分塑性软化，将软化的金属随着搅拌头的运动实现转移，形成连续的塑性流，使塑性流中的金属和塑性流接触的部分金属产生不同程度的塑性变形；
S3：通过搅拌头将产生塑性变形的材料填充至搅拌头后方的空腔，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料的连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111168412.2A CN113732484A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111168412.2A CN113732484A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113732484A true CN113732484A (zh) | 2021-12-03 |
Family
ID=78725993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111168412.2A Pending CN113732484A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113732484A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1403237A (zh) * | 2001-09-03 | 2003-03-19 | 株式会社日立制作所 | 摩擦搅拌接合方法及摩擦搅拌接合用构件 |
| CN1522825A (zh) * | 1997-07-23 | 2004-08-25 | 株式会社日立制作所 | 摩擦搅动焊接方法、其中所用的框架构件和由此制成的产品 |
| CN102642079A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-08-22 | 南京雷尔伟新技术有限公司 | 一种轨道交通车辆铝合金侧墙的搅拌摩擦焊工艺 |
| JP2015036153A (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-23 | 株式会社Uacj | 摩擦撹拌接合方法 |
| CN108723578A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-11-02 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 中空铝型材拼合圆弧板的搅拌摩擦焊接方法 |
| CN110562463A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-13 | 郑州郑飞机电技术有限责任公司 | 一种具有稳定结构系统的新型转接过渡梁 |
| CN113275734A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-08-20 | 陕西飞机工业有限责任公司 | 一种凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法 |
-
2021
- 2021-09-30 CN CN202111168412.2A patent/CN113732484A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1522825A (zh) * | 1997-07-23 | 2004-08-25 | 株式会社日立制作所 | 摩擦搅动焊接方法、其中所用的框架构件和由此制成的产品 |
| CN1403237A (zh) * | 2001-09-03 | 2003-03-19 | 株式会社日立制作所 | 摩擦搅拌接合方法及摩擦搅拌接合用构件 |
| CN102642079A (zh) * | 2012-05-02 | 2012-08-22 | 南京雷尔伟新技术有限公司 | 一种轨道交通车辆铝合金侧墙的搅拌摩擦焊工艺 |
| JP2015036153A (ja) * | 2013-08-13 | 2015-02-23 | 株式会社Uacj | 摩擦撹拌接合方法 |
| CN108723578A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-11-02 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | 中空铝型材拼合圆弧板的搅拌摩擦焊接方法 |
| CN110562463A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-13 | 郑州郑飞机电技术有限责任公司 | 一种具有稳定结构系统的新型转接过渡梁 |
| CN113275734A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-08-20 | 陕西飞机工业有限责任公司 | 一种凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 陈玉华 孙国栋: "《焊接技术与工程专业实验教程》", 30 September 2016, 航空工业出版社 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100441935C (zh) | 镶板结构体 | |
| CN108723578A (zh) | 中空铝型材拼合圆弧板的搅拌摩擦焊接方法 | |
| CN107706328A (zh) | 一种新能源汽车电池包壳体及其制造方法 | |
| CN102941400B (zh) | 一种汽车用铝合金保险杠总成焊接方法 | |
| CN109131566A (zh) | 汽车横梁与纵梁的搭接结构及横、纵梁的焊接方法 | |
| CN113732484A (zh) | 一种适用于骨架焊接的结构及焊接方法 | |
| CN108188563A (zh) | 一种搅拌摩擦焊接设备的使用方法 | |
| CN208774877U (zh) | 具有三角支撑结构的车厢厢底结构 | |
| CN212946073U (zh) | 一种激光切割机横梁 | |
| CN206598890U (zh) | 一种城市公交客车车身铝骨架的新型斜撑连接组件 | |
| CN111014938B (zh) | 一种车顶或底架搅拌摩擦焊焊接实施工艺 | |
| CN203995597U (zh) | 车身顶盖与天窗加强框配合结构 | |
| CN111545895B (zh) | 一种连接效果好的铝合金板材连续拼接方法 | |
| CN110239318A (zh) | 一种汽车背门钣金结构 | |
| CN209021528U (zh) | 一种轮椅连接臂与轴套焊接工装 | |
| CN113275734A (zh) | 一种凹型焊缝的搅拌摩擦焊方法 | |
| CN209870508U (zh) | 一种水箱下横梁与纵梁立柱的连接结构 | |
| CN207189002U (zh) | 焊接设备 | |
| CN200948816Y (zh) | 加强型车厢立柱 | |
| CN206673388U (zh) | 一种充气柜气箱结构 | |
| CN218015114U (zh) | 一种钢管端头压扁成型工装 | |
| CN220273992U (zh) | 一种薄壁铝合金机箱的嵌入焊接结构 | |
| CN110525521A (zh) | 车身顶盖后流水槽及其自动焊接方法 | |
| CN205381881U (zh) | 动臂式塔机起重臂主弦杆结构 | |
| CN219665687U (zh) | 一种复杂转角板阴缝拼接结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211203 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |