[实用新型]一种双面搅拌摩擦点焊装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于双面搅拌摩擦点焊的装置。

背景技术

搅拌摩擦焊是英国焊接研究所(The Welding Institute，简称TWI)于1991年提出的一种材料固相连接新方法，与此同时研发了众多搅拌摩擦焊设备。这些设备主要是施焊部分为控制一搅拌头以一定的压力加载于待焊工件上，在旋转的同时沿焊缝方向以一定的速度前进，因此加载压力、搅拌头的旋转速度和移动速度(也就是焊接速度)都是搅拌摩擦焊的主要工艺参数。随着搅拌摩擦焊技术研究的进一步深入，在此技术基础之上，提出了搅拌摩擦焊点焊技术(Friction Stir Spot Welding，简称FSSW)。搅拌摩擦点焊技术与搅拌摩擦焊技术区别在于搅拌摩擦点焊没有沿焊缝纵向的移动，并且在点焊过程中搅拌头无(焊接方向)倾角。因此搅拌摩擦点焊设备是实现搅拌头对待焊件加载的同时能高速旋转。工件用现有的搅拌摩擦点焊设备焊接后，存在焊点凹坑深、挤出物多的缺陷。

发明内容

为了解决目前的搅拌摩擦点焊设备存在焊点凹坑深、挤出物多的缺陷，本实用新型提出一种双面搅拌摩擦点焊装置。

为此，本实用新型的技术方案为：一种双面搅拌摩擦点焊装置，由支座、工作台、滑台、施焊部分构成，工作台设在支座的下端，滑台在支座的导轨上垂直导向，支座上固定有气缸与滑台连接，滑台上伸出横臂，其特征在于：施焊部分包括上搅拌头、下搅拌头、上轴肩、下轴肩；上搅拌头通过轴承支撑在横臂上，上轴肩套在上搅拌头上，上轴肩通过轴承支撑在横臂上，横臂上固定有电机，电机通过齿轮副驱动上轴肩和上搅拌头；下搅拌头通过轴承支撑在工作台上，下轴肩套在下搅拌头上，下轴肩通过轴承支撑在工作台上，工作台下上固定有电机，电机通过齿轮副驱动下轴肩和下搅拌头。

上、下搅拌头除了对待焊件施加压力外，还要求实现高速旋转与待焊件表面摩擦产生热量，提供焊接所需的热和力，使接头在摩擦热的作用下形成牢固的连接。上、下轴肩设计在上、下搅拌头的周围，可以在施焊时对待焊件施加一定的压力和高速旋转，其作用主要是：一是防止塑性金属外溢；二是与待焊件表面摩擦产生热量，补偿实现高质量焊接所需的一部分热量。因而本实用新型可以避免焊点凹坑深、挤出物多的缺陷。

附图说明

图1是本实用新型的结构图。

具体实施方式

如图1所示的一种用于双面搅拌摩擦点焊的装置，由支座1、工作台10、滑台3、推力轴承4、轴承5、电机8及齿轮副9，施焊部分包括上搅拌头6、下搅拌头12和上轴肩7、下轴肩11。上搅拌头6通过推力轴承4、轴承5支撑在横臂上，上轴肩7套在上搅拌头6上，上轴肩7通过轴承支撑在横臂上，横臂上固定有电机8，电机8通过齿轮副9驱动上轴肩7和上搅拌头6；下搅拌头12通过轴承支撑在工作台10上，下轴肩11套在下搅拌头12上，下轴肩11通过轴承支撑在工作台10上，工作台10下上固定有电机，电机通过齿轮副驱动下轴肩和下搅拌头。

所述上、下轴肩设计在搅拌头的周围，可平面旋转并可垂直移动；可以在施焊时对待焊件施加一定的压力。上、下搅拌头对焊件施加压力(用于焊接)取值范围为：1470～5880N；上、下轴肩对焊件施加压力(用于产热和防止塑性金属外溢)取值可略小，范围可定为1000～5000N；由于双面搅拌摩擦点焊时是上下点焊同时进行，并且加载的力较大，因此在焊接时要求上下搅拌头的同轴度好。