[发明专利]一种摩擦焊技术在凿岩机械加工中的应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及凿岩机械加工领域，特别是用于焊接凿岩机的气腿伸缩管的一种摩擦焊技术在凿岩机械加工中的应用方法。

背景技术

气腿伸缩管是气腿凿岩机的关键部件之一，为细长杆件，作用是支撑和推进。在工作时，承受高频冲击，振动载荷，弯曲载荷等多种载荷作用，因此对其焊接性能要求较高。原先采用电弧焊或气体焊进行加工，存在许多不足和缺陷。用传统的手工电弧焊焊接时效率低，缺陷大，不能满足使用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种用摩擦焊来代替传统焊接方法焊接凿岩机的气腿伸缩管的一种摩擦焊技术在凿岩机械加工中的应用方法。

实现本发明目的的技术方案为：

一种摩擦焊技术在凿岩机械加工中的应用方法，其加工过程是：

将待加工件装在摩擦焊机的马达驱动装置上旋转，将另一个将要与之焊在一起的工件通过轴向的液压驱动力顶在待加工件的端面上，端面间产生阻碍旋转的摩擦力；然后把要焊接的两个工件压在一起，并施加顶锻力，两个接合面互相摩擦时产生热量，这种摩擦持续4秒；然后把旋转驱动马达停车，待加工件失去动力，通过轴向液压驱动力而使工件制动；停止旋转后，通过轴向的液压驱动力，使顶锻力保持恒定或增加，达到顶锻保压时间5秒即可。

焊接过程中具体的焊接参数为：

主轴转速：2000rpm，工进速度：5mm/秒，顶锻力：60KN，摩擦时间t_u：4秒，顶锻保压时间t_d：5秒，焊接制式：顶刹同步，即顶刹时差为零。

本发明应用摩擦焊接伸缩管组件的方法为国内首创，成功地用摩擦焊技术焊接承受高频冲击应力波的细长管件，焊接质量高，它采用固态焊接，焊缝为为锻造组织，焊接过程的再现性和可靠性优良，焊接过程由摩擦焊机自行控制，易于调整与监控，焊好的部件尺寸一致，精度高，满足了凿岩机的使用要求。在焊接时还突破了传统理论认为的摩擦焊后必须进行热处理退火的技术框框，焊后对经对焊接部位进行的理化分析和检验证明，完全符合承受高频冲击应力波细长管件的技术要求。

为验证摩擦焊的稳定性和可靠性，投入2000支伸缩管(4000个焊口)进行试生产，并随机抽样检验各项性能指标，检验结果完全符合要求。自使用摩擦焊至今，累计焊接伸缩管约10万支，废品率降到了历史最低点，仅为过去的确良10％，共为厂节支约42.1万元。

附图说明

图1为本发明加工使用方法示意图。

具体实施方式

本发明的摩擦焊接是通过机械摩擦运动及施加载荷，使被焊接材料接触表面之间产生热量，利用此热量使材料达到热塑性状态，然后迅速顶锻形成焊接接头。

一种摩擦焊技术在凿岩机械加工中的应用方法，其加工过程是：

参见图1，将待加工件1装在摩擦焊机的马达驱动装置上旋转，主轴转速：2000rpm，工进速度：5mm/秒；将另一个将要与之焊在一起的工件2通过轴向的液压驱动力顶在待加工件的端面上，，端面间产生阻碍旋转的摩擦力；然后把要焊接的两个工件压在一起，并施加顶锻力60KN，两个接合面互相摩擦时产生热量，这种摩擦持续4秒；然后把旋转驱动马达停车，待加工件失去动力，通过轴向液压驱动力而使工件制动；停止旋转后，通过轴向的液压驱动力，使顶锻力保持恒定或增加，达到顶锻保压时间5秒即可；焊接制式：顶刹同步，即顶刹时差为零。