[发明专利]一种柔性便携搅拌摩擦焊接设备及其使用方法

说明书

一种柔性便携搅拌摩擦焊接设备及其使用方法，属于搅拌摩擦焊接领域。该柔性便携搅拌摩擦焊接设备，包括通过连接部件连接的搅拌摩擦焊接部件和行走机构控制部件；搅拌摩擦焊接部件包括搅拌头动力电机、搅拌头磁力装置和搅拌头；行走机构控制部件包括压板、行走机构、行走机构磁力装置和行走机构动力电机；搅拌头动力电机的输出轴和搅拌头连接，搅拌头磁力装置固定在搅拌头动力电机上，搅拌头设置在搅拌头磁力装置下方；行走机构动力电机和行走机构连接，行走机构磁力装置固定在行走机构动力电机上，行走机构磁力装置和压板连接。该设备重量低，成本降低，占地面积减小，移动灵活，对工件尺寸限制小，有利于搅拌摩擦焊接技术的进一步推广应用。

技术领域

本发明属于搅拌摩擦焊接技术领域，具体涉及一种柔性便携搅拌摩擦焊接设备及其使用方法。

背景技术

搅拌摩擦焊(FSW)是一种高质量的固相焊接方法，同传统的熔化焊相比，FSW具有绿色环保、接头强度高、焊接变形小的优点，近年来已广泛应用于航空航天、轨道交通、船舶等领域。随着制造业的快速发展，太空焊接、在轨修复、水下焊接、武器装备修复等特种环境对搅拌摩擦焊(FSW)有了越来越多的需求。然而，现有的FSW设备多为大型机械，存在结构复杂、体积庞大、移动困难、工作柔性差的问题，限制了FSW在特种环境中的应用。

FSW设备灵活性差，主要由FSW的工艺特点导致。FSW过程中，待焊工件首先需要刚性固定且有背部支撑，然后通过搅拌头在待焊工件上施加较大的力，这就要求FSW设备具有能够承受工件产生的反力的结构。现有设备都采用框架结构承载，随着待焊工件尺寸增大，框架整体尺寸必然增大，与此同时，施力点与框架之间的力臂增大，导致框架组件也必须增加尺寸才能保证足够的刚度，因此，现有设备不仅庞大厚重，而且工作空间有限。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种柔性便携搅拌摩擦焊接设备及其使用方法，以满足制造业对特种环境下搅拌摩擦焊接的需求。

为了解决上述问题，采用的技术方案如下：

本发明的一种柔性便携搅拌摩擦焊接设备，包括搅拌摩擦焊接部件、行走机构控制部件和连接部件；所述的搅拌摩擦焊接部件包括搅拌头动力电机、搅拌头磁力装置和搅拌头；行走机构控制部件包括压板、行走机构、行走机构磁力装置和行走机构动力电机；

搅拌摩擦焊接部件和行走机构控制部件通过连接部件连接；

搅拌头动力电机的输出轴和搅拌头连接，搅拌头磁力装置和搅拌头动力电机连接，搅拌头设置在搅拌头磁力装置下方；行走机构动力电机和行走机构连接，行走机构磁力装置连接在行走机构动力电机上，所述的行走机构磁力装置和压板连接。

进一步的，所述的柔性便携搅拌摩擦焊接设备还包括背部磁力支撑板，其设置在柔性便携搅拌摩擦焊接设备的下方，更具体是设置在待焊接工件的焊缝下方。

所述的背部磁力支撑板为电磁铁、永磁铁、铁磁性材料板中的一种，是一种能够产生磁力的装置，用于提供支撑力。

所述的背部磁力支撑板为一块或多块。

进一步的，所述的行走机构动力电机还连接有控制器，用于控制行走机构。

进一步的，搅拌头磁力装置为能够产生磁力的装置，优选为电磁铁或永磁体，用于和背部磁力支撑板或磁性待焊接工件相互吸引，提供搅拌摩擦焊接的下压力。

进一步的，行走机构磁力装置为能够产生磁力的装置，优选为电磁铁或永磁体，用于和背部磁力支撑板或磁性待焊接工件相互吸引，提供搅拌摩擦焊接的下压力。

优选为，所述的行走机构为履带式结构或轮式结构。

进一步的，行走机构动力电机和行走机构连接具体方式为：行走机构动力电机的轴通过一组相互啮合的锥齿轮与行走机构的轴相连。