CN102672345A - 一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法 - Google Patents

一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102672345A
CN102672345A CN2012101689188A CN201210168918A CN102672345A CN 102672345 A CN102672345 A CN 102672345A CN 2012101689188 A CN2012101689188 A CN 2012101689188A CN 201210168918 A CN201210168918 A CN 201210168918A CN 102672345 A CN102672345 A CN 102672345A
Authority
CN
China
Prior art keywords
welding
head
stirring
welded piece
slide block
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
Application number
CN2012101689188A
Other languages
English (en)
Inventor
刘会杰
赵运强
李金全
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN2012101689188A priority Critical patent/CN102672345A/zh
Publication of CN102672345A publication Critical patent/CN102672345A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法，它涉及一种搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法，具体涉及一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法。本发明为了解决常规搅拌摩擦焊在焊接薄壁工件时，由于被焊工件在搅拌头周围发生较大变形而无法实现焊接的问题。本发明的下压滑块连接于固定框架下部，二者整体套装在搅拌头的外侧壁上，搅拌头的轴肩及搅拌针外露于下压滑块的下表面。本发明所述焊接方法为：将第一被焊工件和第二被焊工件的焊接处对接并固定于工作台上，启动搅拌头并下扎至预定位置，焊具整体沿第一被焊工件与第二被焊工件的对接面长度方向移动，直至焊接完成为止。本发明适用于薄板焊接。

Description

一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法
技术领域
本发明涉及一种搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法，具体涉及一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法。
背景技术
搅拌摩擦焊是英国焊接研究所1991年开发的一种新型固相连接技术，与传统焊接方法相比，它具有焊接质量高、生产成本低和无环境污染等优点，得到了迅速发展和应用。但在焊接薄壁工件的过程中，由于被焊工件自身的变形抗力不足，在搅拌头周围易发生翘曲和褶皱变形，导致无法得到良好的焊缝成形，因此限制了搅拌摩擦焊在薄壁工件上的应用。
发明内容
本发明为解决常规搅拌摩擦焊在焊接薄壁工件时，由于被焊工件在搅拌头周围发生翘曲变形而无法实现焊接的问题，进而提出一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明所涉及的焊具包括搅拌头，焊具还包括径向定位轴承、下压滑块和固定框架，径向定位轴承套装在搅拌头的外侧壁上，下压滑块通过螺栓固定安装在固定框架的下表面上，下压滑块和固定框架整体套装在搅拌头的外侧壁上，径向定位轴承位于搅拌头的外侧壁与固定框架的内侧壁之间，搅拌头的轴肩和搅拌针外露于下压滑块的下表面外。
本发明所述焊接方法的具体步骤如下：
步骤一、将第一被焊工件和第二被焊工件用夹具固定在工作台上，使第一被焊工件的焊接处和第二被焊工件的焊接处对接，且第一被焊工件与第二被焊工件处于同一水平面；
步骤二、启动搅拌头，搅拌头的转速为200rpm～2000rpm，焊具整体下轧至第一被焊工件和第二被焊工件的焊接起始位置，使下压滑块的下表面与第一被焊工件和第二被焊工件的上表面紧密接触，搅拌头的轴肩轧入第一被焊工件和第二被焊工件上表面的深度等同于下压滑块的下表面与搅拌头轴肩端面之间的距离；
步骤三、焊具整体以速度为10mm/min～1000mm/min沿第一被焊工件与第二被焊工件的对接面长度方向移动，直至焊接完成为止。
本发明的有益效果是：在焊接薄壁工件的过程中，下压滑块随焊压紧被焊工件，防止其由于自身变形抗力不足而在搅拌头周围发生翘曲及褶皱变形，从而实现搅拌摩擦焊对薄壁工件的焊接。本发明结构简单，制作成本低，便于维护和操作。
附图说明
图1是本发明焊具下扎过程示意图，图2是本发明焊具焊接时与被焊工件相对位置示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具包括搅拌头1，本实施方式还包括径向定位轴承2、下压滑块3和固定框架4，径向定位轴承2套装在搅拌头1的外侧壁上，下压滑块3通过螺栓固定安装在固定框架4的下表面上，下压滑块3和固定框架4整体套装在搅拌头1的外侧壁上，径向定位轴承2位于搅拌头1的外侧壁与固定框架4的内侧壁之间，搅拌头1的轴肩和搅拌针外露于下压滑块3的下表面外。
本实施方式中的下滑快3和固定框架4整体与焊机连接。
具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具的下压滑块3的下表面与搅拌头1轴肩端面之间的距离h为0.01mm～0.5mm。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具的下压滑块3的下表面与搅拌头1轴肩端面之间的距离h为0.2mm。本实施方式可以保证搅拌头1对第一焊接工件5和第二焊接工件6进行有效的预热及焊接。其它组成及连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种利用具体实施方式一所述随焊下压搅拌摩擦焊焊具焊接薄板的焊接方法的具体步骤如下：
步骤一、将第一被焊工件5和第二被焊工件6用夹具固定在工作台上，使第一被焊工件5的焊接处和第二被焊工件6的焊接处对接，且第一被焊工件5与第二被焊工件6处于同一水平面；
步骤二、启动搅拌头1，搅拌头1的转速ω为200rpm～2000rpm，焊具整体下轧至第一被焊工件5和第二被焊工件6的焊接起始位置，使下压滑块3的下表面与第一被焊工件5和第二被焊工件6的上表面紧密接触，搅拌头1的轴肩轧入第一被焊工件5和第二被焊工件6上表面的深度等同于下压滑块3的下表面与搅拌头1轴肩端面之间的距离h；
步骤三、焊具整体以速度vx为10mm/min～1000mm/min沿第一被焊工件5与第二被焊工件6的对接面长度方向移动，直至焊接完成为止。
焊接过程中，搅拌头1旋转而下压滑块3不旋转，搅拌头1与常规搅拌摩擦焊搅拌头作用相同，即对工件产生搅拌摩擦作用，从而实现焊接；径向定位轴承2对搅拌头1起到径向定位作用，以保证搅拌头1的轴肩外侧与下压滑块3的内侧不发生接触、摩擦而损坏；下压滑块3随焊压紧第一被焊工件5和第二被焊工件6，防止第一被焊工件5和第二被焊工件6由于自身变形抗力不足而在搅拌头1周围发生翘曲及褶皱变形；固定框架4通过螺栓对下压滑块3进行固定和支撑，以保证下压滑块3能够压紧第一被焊工件5和第二被焊工件6；通过调整下压滑块3的厚度，可以改变下压滑块3下表面与搅拌头1轴肩端面之间的距离h，从而实现对搅拌头1轴肩轧入第一被焊工件5和第二被焊工件6上表面的深度的调节。
在整个焊接过程中，下压滑块3随焊压紧第一被焊工件5和第二被焊工件6，能够防止第一被焊工件5和第二被焊工件6发生翘曲及褶皱变形，从而得到良好的焊缝成形及优质的焊接接头。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊接方法的步骤二中搅拌头1的转速ω为600rpm。本实施方式可以保证搅拌头1以较小的载荷轧入被焊接工件中，并得到良好的焊缝成形。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊接方法的步骤三中焊具整体移动速度vx为200mm/min。本实施方式保证能够得到优质的焊接接头。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。

Claims (6)

1.一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具，它包括搅拌头(1)，其特征在于：所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊具还包括径向定位轴承(2)、下压滑块(3)和固定框架(4)，径向定位轴承(2)套装在搅拌头(1)的外侧壁上，下压滑块(3)通过螺栓固定安装在固定框架(4)的下表面上，下压滑块(3)和固定框架(4)整体套装在搅拌头(1)的外侧壁上，径向定位轴承(2)位于搅拌头(1)的外侧壁与固定框架(4)的内侧壁之间，搅拌头(1)的轴肩和搅拌针外露于下压滑块(3)的下表面外。
2.根据权利要求1所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述下压滑块(3)的下表面与搅拌头(1)轴肩端面之间的距离(h)为0.01mm～0.5mm。
3.根据权利要求2所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述下压滑块(3)的下表面与搅拌头(1)轴肩端面之间的距离(h)为0.2mm。
4.一种利用权利要求1所述随焊下压搅拌摩擦焊焊具焊接薄板的焊接方法，其特征在于：所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊接方法的具体步骤如下：
步骤一、将第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)用夹具固定在工作台上，使第一被焊工件(5)的焊接处和第二被焊工件(6)的焊接处对接，且第一被焊工件(5)与第二被焊工件(6)处于同一水平面；
步骤二、启动搅拌头(1)，搅拌头(1)的转速(ω)为200rpm～2000rpm，焊具整体下轧至第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的焊接起始位置，使下压滑块(3)的下表面与第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上表面紧密接触，搅拌头(1)的轴肩轧入第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)上表面的深度等同于下压滑块(3)的下表面与搅拌头(1)轴肩端面之间的距离(h)；
步骤三、焊具整体以速度(vx)为10mm/min～1000mm/min沿第一被焊工件(5)与第二被焊工件(6)的对接面长度方向移动，直至焊接完成为止。
5.根据权利要求4所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊接方法，其特征在于：步骤二中搅拌头(1)的转速(ω)为600rpm。
6.根据权利要求4所述一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊接方法，其特征在于：步骤三中焊具整体移动速度(vx)为200mm/min。
CN2012101689188A 2012-05-29 2012-05-29 一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法 Pending CN102672345A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101689188A CN102672345A (zh) 2012-05-29 2012-05-29 一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012101689188A CN102672345A (zh) 2012-05-29 2012-05-29 一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102672345A true CN102672345A (zh) 2012-09-19

Family

ID=46805256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012101689188A Pending CN102672345A (zh) 2012-05-29 2012-05-29 一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102672345A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103447685A (zh) * 2013-09-10 2013-12-18 沈阳航空航天大学 一种无带弧纹特征表面凹陷的搅拌摩擦焊工艺方法
CN103551730A (zh) * 2013-11-05 2014-02-05 黄山学院 可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置
CN105414737A (zh) * 2015-12-29 2016-03-23 哈尔滨工业大学 一种提高薄板搅拌摩擦焊接头性能的方法
CN106029284A (zh) * 2014-02-17 2016-10-12 日本轻金属株式会社 接合方法
CN110653481A (zh) * 2019-10-16 2020-01-07 珠海市润星泰电器有限公司 一种水道盖板安装结构及方法
CN110814509A (zh) * 2019-11-11 2020-02-21 航天工程装备（苏州）有限公司 一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具及方法
CN110860780A (zh) * 2019-11-20 2020-03-06 上海航天设备制造总厂有限公司 一种自润滑随焊摩擦拘束微搅拌摩擦焊方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006102756A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Mazda Motor Corp 摩擦点接合装置
US20060102699A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-18 The Boeing Company Counter-rotating spindle for friction stir welding
US20060169741A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-03 Friction Stir Link, Inc. Self-clamping device for friction stir spot welding
KR100711779B1 (ko) * 2005-12-26 2007-04-30 재단법인 포항산업과학연구원 마찰 교반 점 용접장치
US20070152015A1 (en) * 2006-01-04 2007-07-05 The Boeing Company Methods and apparatus for retractable pin friction stir welding and spot welding
US20090120995A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Battelle Energy Alliance, Llc Friction stir weld tools, methods of manufacturing such tools, and methods of thin sheet bonding using such tools
JP2010023068A (ja) * 2008-07-17 2010-02-04 Toyota Motor Corp 摩擦攪拌接合ツールおよび点接合方法
CN101774081A (zh) * 2010-03-09 2010-07-14 南京航空航天大学 能降低焊缝减薄厚度的搅拌摩擦焊用组合式搅拌头
JP4672434B2 (ja) * 2005-05-18 2011-04-20 住友軽金属工業株式会社 摩擦攪拌点接合方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006102756A (ja) * 2004-09-30 2006-04-20 Mazda Motor Corp 摩擦点接合装置
US20060102699A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-18 The Boeing Company Counter-rotating spindle for friction stir welding
US20060169741A1 (en) * 2005-02-01 2006-08-03 Friction Stir Link, Inc. Self-clamping device for friction stir spot welding
JP4672434B2 (ja) * 2005-05-18 2011-04-20 住友軽金属工業株式会社 摩擦攪拌点接合方法
KR100711779B1 (ko) * 2005-12-26 2007-04-30 재단법인 포항산업과학연구원 마찰 교반 점 용접장치
US20070152015A1 (en) * 2006-01-04 2007-07-05 The Boeing Company Methods and apparatus for retractable pin friction stir welding and spot welding
US20090120995A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Battelle Energy Alliance, Llc Friction stir weld tools, methods of manufacturing such tools, and methods of thin sheet bonding using such tools
JP2010023068A (ja) * 2008-07-17 2010-02-04 Toyota Motor Corp 摩擦攪拌接合ツールおよび点接合方法
CN101774081A (zh) * 2010-03-09 2010-07-14 南京航空航天大学 能降低焊缝减薄厚度的搅拌摩擦焊用组合式搅拌头

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103447685A (zh) * 2013-09-10 2013-12-18 沈阳航空航天大学 一种无带弧纹特征表面凹陷的搅拌摩擦焊工艺方法
CN103551730A (zh) * 2013-11-05 2014-02-05 黄山学院 可提高搅拌摩擦焊缝性能的装置
CN106029284A (zh) * 2014-02-17 2016-10-12 日本轻金属株式会社 接合方法
CN106029284B (zh) * 2014-02-17 2018-06-29 日本轻金属株式会社 接合方法
CN105414737A (zh) * 2015-12-29 2016-03-23 哈尔滨工业大学 一种提高薄板搅拌摩擦焊接头性能的方法
CN110653481A (zh) * 2019-10-16 2020-01-07 珠海市润星泰电器有限公司 一种水道盖板安装结构及方法
CN110814509A (zh) * 2019-11-11 2020-02-21 航天工程装备（苏州）有限公司 一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具及方法
CN110814509B (zh) * 2019-11-11 2023-10-20 航天工程装备（苏州）有限公司 一种无飞边及减薄的无轴肩搅拌摩擦焊工具及方法
CN110860780A (zh) * 2019-11-20 2020-03-06 上海航天设备制造总厂有限公司 一种自润滑随焊摩擦拘束微搅拌摩擦焊方法
CN110860780B (zh) * 2019-11-20 2021-11-16 上海航天设备制造总厂有限公司 一种自润滑随焊摩擦拘束微搅拌摩擦焊方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102672345A (zh) 一种适用于薄板的随焊下压搅拌摩擦焊焊具及其焊接方法
CN102728947B (zh) 搅拌摩擦焊装置
CN102601515B (zh) 下轴肩不旋转的自持式搅拌摩擦焊用搅拌头
US8181843B1 (en) Friction stir welding method and its device
CN105633762B (zh) 一种滑动拨叉电线修整机
CN102601516A (zh) 双面对称搅拌摩擦焊接方法
CN203508915U (zh) 一种自动窝钉攻牙机翻转机构
CN1939635A (zh) 摩擦点接合方法及摩擦点接合设备
CN103846544A (zh) 一种用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置及其随焊挤压方法
CN103963304A (zh) 三维打印机
CN1397421A (zh) 带活动模支持装置的成形机
US8220694B2 (en) Friction stir welding method and friction stir welded housing
CN201841358U (zh) 多功能摩擦焊接台
CN205765435U (zh) 一种水龙头打磨抛光装置
CN105382405A (zh) 一种静止轴肩辅助支撑倾斜穿透搅拌摩擦焊接装置及方法
CN110116285B (zh) 一种自动化的齿轮焊接机构
JP2014240706A (ja) 伝熱板、及びその製造方法
CN105598574B (zh) 搅拌摩擦焊接缝焊与点焊一体化主轴
CN108406086A (zh) 一种铝合金厚板材搅拌摩擦焊接方法及装置
CN108161213A (zh) 一种新型的搅拌摩擦补焊装置及方法
CN215317616U (zh) 一种用于金属板件加工表面整平装置
CN202344648U (zh) 自动调心的柔性联接器
CN212147585U (zh) 一种新pe管安装用热焊接装置
CN106392298A (zh) 一种不等厚度的铝和钢异种金属搅拌摩擦焊接方法
CN206561346U (zh) 抛光设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120919