[实用新型]一种双梁龙门式搅拌摩擦焊装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种双梁龙门式搅拌摩擦焊装置，属于产品的结构技术领域。

背景技术

本专利中的装置是用于搅拌摩擦焊接的装置。搅拌摩擦焊是一种用于低熔点合金板材焊接的固态连接技术。搅拌摩擦焊的工艺原理是将一个耐高温硬质材料制成一定形状的搅拌头旋转扎入到两被焊材料连接的边界，搅拌头旋转，在两焊接件的边缘产生大量的摩擦热，从而在金属连接处产生金属塑性软化区，该塑性软化区在搅拌头的作用下，搅拌后的金属沿焊缝向后流动，形成塑性金属流，并在搅拌头离开后的冷却过程中，受到挤压形成固相焊接接头。

当焊接大厚度铝合金板材时，要求主轴机构提供高轴向力使施焊工具搅拌头扎入大厚度板材焊缝内部进行焊接。在高焊接力的作用下，大厚度板材会对整个焊接装置作用极大的反力，要求整个焊接装置具有高刚性高稳定性平衡反作用力。由此在利用搅拌摩擦焊技术焊接大厚度板材时用到本专利中的搅拌摩擦焊装置。

发明内容

本实用新型正是针对焊接大厚度板材而设计的一种双梁龙门式搅拌摩擦焊装置，其目的是为保证在焊接大板材时克服焊接件对整个焊接装置的反作用力，保证整个焊接装置的高刚度高强度高稳定性。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现：

该种双梁龙门式搅拌摩擦焊装置，包括桥式连接板，双横梁、立柱、工作台、主轴机构，其特征在于：该装置由顶部的多个X向间隔排列的桥式连接板连接两侧的横梁，双横梁的下端通过两个Y型立柱支撑，且双横梁、桥式连接板、两个Y型立柱中的单个立柱连接一起组成了O型封闭结构，Y型立柱上设置有工作台，双横梁相对的内侧面上分别对称装有两个横向导轨，主轴机构的两侧设置有滑块，滑块嵌装在双横梁上四个横向导轨之间并由驱动装置带动其在X向上前后滑动。

本实用新型装置的有益效果是在焊接大板材时克服了焊接件对整个焊接装置的反作用力，保证整个焊接装置的高刚度高强度高稳定性。避免了在大载荷作用下两个横梁的严重倾翻变形。

附图说明

图1为本实用新型装置的总装图

图2为图1的正视图

图3为本实用新型装置的加工件示意图

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本实用新型装置作进一步详述：

参见附图1～3所示，该种双梁龙门式搅拌摩擦焊装置包括桥式连接板1、双横梁2、立柱3、工作台4、主轴机构5，其特征在于：该装置由顶部的多个X向间隔排列的桥式连接板1连接两侧的双横梁2，双横梁2的下端通过两个Y型立柱3支撑，且双横梁2、桥式连接板1、两个Y型立柱3中的单个立柱连接一起组成了O型封闭结构，这种结构提高了装置的刚性和稳定性。两个Y型立柱3之间装有工作台4，待焊加工件放置在工作台4上。双横梁2相对的内侧面上分别对称的安装有两个横向导轨6，主轴机构5的两侧设置有滑块7，滑块7嵌装在双横梁2上四个横向导轨6之间并由驱动装置带动主轴机构5在X向导轨上前后滑动。

实施例

一种双梁龙门式搅拌摩擦焊装置包括搅拌摩擦焊旋转工具主轴机构5，以及分别支撑和实现主轴机构运动的横梁2以及实现运动的动力装置制动器。制动器可以是电动、液压、气动装置，也可以包括机械连接中的任意一种。

参见附图3所示，采用本实用新型装置焊接大厚度、大板幅的加工件，此待焊件的材料可以为铝，铝合金，钛，钛合金，铜，铜合金，镁，镁合金，钢合金等。其工作过程是：左右两块板材8、9是40mm厚，宽度为6m的待焊加工件。通过输料装置(图中未标出)将其传送到本焊接装置的工作台4上，压紧夹具(图中未标出)压紧加工件焊缝9。驱动装置驱动主轴机构5上的施焊工具10在X向运动找正焊缝11，施焊工具搅拌头10对正焊缝11后，动力装置驱动施焊工具搅拌头10高速旋转扎入焊缝11内部，扎入一定深度继续高速旋转并保持较短时间后，主轴机构5带动施焊工具搅拌头10在动力装置驱动下沿着双横梁2上的导轨6的延伸方向做直线运动，在直线运动的同时施焊工具搅拌头10一直保持高速旋转状态持续搅拌焊接焊缝11。在施焊工具搅拌头10的高压力高机械力的摩擦搅拌下焊缝11区域的材料软化发生塑性流动，形成固相焊接接头。完成焊缝11的焊接后，高速旋转的施焊工具搅拌头10卸载退出。

参见附图2所示：本专利中涉及的搅拌摩擦焊接装置中的双横梁2、立柱3、桥式连接板1组成一个O型的封闭框架结构，该种结构在当主轴机构5在双横梁2的导轨6上做X向运动完成焊缝11的搅拌焊接工作，焊件对主轴机构5反作用12T轴向力时，整个焊接装置以封闭的O型框架结构平衡反作用力，保证了焊接装置的足够刚性及稳定性。

本实用新型选用双横梁，横梁是厢板式结构，横梁的截面为矩形，两横梁通过分散的布置在两个横梁上盖面的桥式连接板连接，避免了在大载荷作用下两个横梁的严重倾翻变形。