[发明专利]用于壁板与法兰空间曲面双面搅拌摩擦焊压紧装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于壁板与法兰空间曲面双面搅拌摩擦焊的压紧装置及方法，本发明公开的用于壁板与法兰空间曲面双面搅拌摩擦焊压紧装置包括：支架、与其连接的支撑板，与支撑板连接的内膜胎和正面焊法兰背部支撑，用于固定法兰的立柱，用于压紧法兰的法兰压紧板和圆螺母，用于固定壁板的可调节壁板挡块，与壁板紧密贴合的压板组件，用于反面焊接的反面焊法兰垫块以及反面焊法兰背部支撑。本发明在一套装置上实现了空间曲面的双面搅拌摩擦焊接，采用压块分段压紧以及每个压块分点径向压紧的压紧方式，避免了在焊接过程中接头区域过热而引起的失稳翘曲变形，双面焊接提高了焊接质量。

技术领域

本发明涉及一种压紧装置，具体涉及一种用于壁板与法兰空间曲面双面搅拌摩擦焊压紧装置及方法。

背景技术

法兰与壁板之间连接路径是相贯线，并且是薄壁结构，目前主要是采用手工焊，即便是使用复杂的压紧装置将被焊产品压紧，但是由于手工焊过程中的热输入过大，导致被焊产品的残余应力较大，从而导致被焊产品的失翘曲稳变形，除此之外，在焊接过程中容易产生缺陷，无法保证被焊产品的稳定性。

搅拌摩擦焊技术作为新兴的焊接技术，该技术能够从根本上解决传统焊接方法（TIG焊、等离子弧焊等）所无法彻底解决的问题，并且在铝合金的焊接方面具有无可比拟的优势，可以实现无缺陷固相焊接，可以显著提高被焊产品的焊接质量及可靠性。

然而，采用搅拌摩擦焊进行薄壁空间曲面的焊接的关键在压紧装置的设计，为被焊产品提供刚性支撑。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种用于壁板与法兰空间曲面双面搅拌摩擦焊压紧装置及方法，以解决现有技术中法兰与壁板空间曲线双面焊接的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供一种用于壁板与法兰空间曲面双面搅拌摩擦焊压紧装置，用于正面焊接和反面焊接，所述壁板与法兰紧密贴合，所述压紧装置包括：

支架，用于在焊接时固定在搅拌摩擦焊焊接平台上；

支撑板，具有正面和与正面相对的背面，所述支撑板的正面用于在正面焊接时与所述支架贴合固定；

内模胎，与所述支撑板的背面压紧贴合；

法兰压紧板和圆螺母，用于压紧法兰，所述法兰压紧板与所述法兰的上表面贴合；

可调节壁板挡块，用于将所述壁板与所述内膜胎固定；

正面焊接法兰背部支撑，用于正面焊接时与法兰的背部贴合且与所述支撑板的底部相连接；

正面焊接法兰垫块，用于正面焊接时与正面焊接法兰背部支撑贴合；

反面焊接法兰垫块，用于反面焊接时与法兰的背部贴合；

反面焊接法兰背部支撑，用于反面焊接时与压板组件的正面贴合；

压板组件，与所述壁板贴合链接，并且在正面焊接和反面焊接时分别固定安装于支撑板上，所述压板组件包括：高刚度盖板、与高刚度盖板连接的法兰段过渡板和壁板段过渡板、设置于法兰段过渡板的凹槽内的法兰处铝制压板、与壁板段过渡板凹槽内的壁板处铝制压板、用于每个压块分点径向压紧的若干压板径向固定件。

可选地，所述压板径向固定件为内六角螺栓，所述六角螺栓的型号为M12×30内六角螺栓。

可选地，所述支撑板通过M20×160内六角螺栓组件安装于支架1上。

可选地，还包括：立柱，用于固定法兰，所述立柱在正面焊接时穿过所述法兰压紧板、正面焊法兰垫块、正面焊法兰背部支撑，实现法兰压紧板与法兰的固定，所述立柱在反面焊接时穿过所述法兰压紧板、反面焊法兰背部支撑、反面焊法兰垫块，实现法兰压紧板与法兰的固定；

所述立柱中设置有圆螺母，实现正面焊接和反面焊接时的法兰刚性支撑。