[发明专利]一种基于搅拌摩擦方法的轻质高强零件表层损伤修复装置

说明书

本发明涉及一种基于搅拌摩擦方法的轻质高强零件表层损伤修复装置，属于轻质高强零件工作表面强化及损伤修复装置技术领域，包括L型支架，其垂直板与第一进给机构固定连接，搅拌摩擦匙孔去除机构通过第一进给机构设于垂直板上；水平板由下自上依次设有第二进给机构、平台、第三进给机构、工作台和夹紧件；搅拌摩擦匙孔去除机构包括与电机相连的连接件和固定于连接件下端的搅拌肩，连接件下端中部依次连接液压缸、旋转装置和搅拌针，搅拌肩上设有搅拌针穿过的圆孔，搅拌针通过液压缸的伸缩实现与搅拌肩的分离。本发明对轻质高强零件表层一定深度的裂纹等内部缺陷修复作用明显，修复面积大、效率高，修复后零件表面无匙孔存在，避免了匙孔处理工序。

技术领域

本发明涉及一种基于搅拌摩擦方法的轻质高强零件表层损伤修复装置，属于轻质高强零件工作表面强化及损伤修复装置技术领域。

背景技术

随着汽车行业及航空航天领域的高速发展，对轻质高强金属零件的需求量越来越大，镁、铝合金因其低密度、高强度、高韧性等优点得到了广泛的应用。在严苛的周期性循环工作载荷条件下，铝、镁合金零件工作表面及表层不可避免的会萌生疲劳裂纹并产生剥离损伤等表层缺陷，因此需要对零件表层损伤进行必要的修复。当前损伤修复的方法主要有传统熔焊、电火花合金化、激光多层熔敷等，这些修复方法是基于材料熔化的修复工艺，修复区一般为粗大的枝状晶铸态组织，且修复过程中过大的局部热输入容易产生热裂纹、缩孔等二次缺陷；另外，电火花合金化与激光多层熔敷仅适用于表面损伤的修复，对零件表层一定深度处的裂纹等内部缺陷无明显修复作用。

搅拌摩擦修复作为一种新型的缺陷修复技术，具有显著的优势：焊接温度低，晶粒细小、变形和残余应力小，绿色无污染，修复过程中不会产生裂纹、气孔等二次缺陷，在损伤修复领域具有广阔的应用前景。铝、镁合金材料熔点一般低于660℃，不用外加热源靠摩擦热就可以完成表面修复，非常适合采用搅拌摩擦方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于搅拌摩擦方法的轻质高强零件表层损伤修复装置，用于轻质高强零件表层损伤的修复。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于搅拌摩擦方法的轻质高强零件表层损伤修复装置，包括支架、第一进给机构、工作台、夹紧件、第二进给机构、第三进给机构、电机、搅拌摩擦匙孔去除机构和联轴器；所述支架设置为L型，包括相连的垂直板和水平板且垂直板与第一进给机构固定连接、水平板与第二进给机构固定连接，所述搅拌摩擦匙孔去除机构通过第一进给机构设置于垂直板上，且能够沿垂直板上下移动，所述水平板上设置有通过第二进给机构进行前后移动的平台，且平台上设置有通过第三进给机构进行左右运动的工作台，所述工作台上固定设置夹紧件；所述搅拌摩擦匙孔去除机构包括保护壳、设置于保护壳内部能够旋转的连接件和固定于连接件下端的搅拌肩，所述连接件下端中部依次连接有液压缸、旋转装置和搅拌针，所述搅拌肩上设有搅拌针穿过的圆孔，且搅拌针通过液压缸的伸缩实现与搅拌肩的分离；所述连接件通过联轴器与电机输出轴连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述夹紧件包括固定设置于工作台上的夹紧件主体和通过调节旋钮实现移动进而夹紧工件的加紧板。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述第一进给机构、第二进给机构和第三进给机构均包括固定设置的丝杠以及连接电机和丝杠的联轴器，所述丝杠与导轨的轴套套接；所述第一进给机构的轴套与搅拌摩擦匙孔去除机构的保护壳通过焊接的方式固定连接，所述第二进给机构的轴套与其上方的平台固定连接；所述第三进给机构的轴套与工作台固定连接。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述连接件与搅拌肩通过四根连接轴固定连接，且四根连接轴沿周向均匀间隔设置，所述连接件的下端中部与液压缸顶端通过螺栓固定连接。