[发明专利]一种用于搅拌摩擦焊接焊件蠕变时效成形试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于搅拌摩擦焊接焊件蠕变时效成形试验装置，属于零件检测技术领域。

背景技术

搅拌摩擦焊是利用一种带搅拌针和轴肩的特殊形式的搅拌头，在搅拌头轴向压力和旋转作用下，将高速旋转的搅拌针插入结合面，轴肩紧靠工件上表面，进行高速旋转及搅拌摩擦作用，摩擦生热使搅拌针周围待焊材料加热至热塑性状态，搅拌头一边高速旋转，一边沿焊接方向前进，搅拌针前方被塑性化的金属材料在搅拌针的驱动下向后方流动，与后方塑性金属融合，从而在摩擦热-机械搅拌的联和作用下，被焊材料重新形成致密的、可靠的金属间固相连接接头。

蠕变时效成形技术是将人工时效与成形相结合的一种工艺，即利用铝合金在弹性应力作用下于人工时效温度时发生一定的蠕变变形，从而获得所要的外形零件，同时利用时效处理提高铝合金的综合性能。蠕变时效成形与常规塑性变形相比，减少了材料因进入屈服状态后而引起材料失稳、破裂的危险，大大降低了零件产生加工裂纹的几率，而且该技术利用材料时效强化和应力松弛特性，在成形的同时还完成了对材料的人工时效强化，从而改善了材料的微观组织结构，提高了材料韧性、强度；蠕变时效成形后，成形零件内部的残余应力几乎被完全释放，尺寸稳定，不会出现像喷丸成形的零件在放置一段时间之后因内部残余应力的释放而造成外形尺寸变化等问题。

符合现代飞机结构设计要求的铝合金整体壁板零件制造方法，即同时采用搅拌摩擦焊与蠕变时效成形技术进行加工，即采用搅拌摩擦焊方法把铝合金板材和筋条连接为一个整体，然后通过蠕变时效成形技术加工为所需要的外形零件。因此对于采用搅拌摩擦焊加工出的焊件进行蠕变时效成形进行多种试验并提供试验装置是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提出一种用于搅拌摩擦焊接焊件蠕变时效成形试验装置，实现焊件蠕变时效成形的试验。

本发明采用如下技术方案：一种用于搅拌摩擦焊接焊件蠕变时效成形试验装置，其特征在于，包括缸体、缸盖、空气压缩机，所述缸体的内部设置有空气腔，所述缸盖设置于所述缸体的上端，所述缸盖上设置有若干个通孔，所述空气压缩机的一端设置有进气管，所述空气压缩机通过进气管穿过所述缸盖上的通孔与所述空气腔相连通；所述空气腔的下方设置有焊件，所述焊件的正下方设置有凹形槽。

优选地，缸体的底部四周设置有加热环，加热环用来给焊件加热。

优选地，缸体的底部中间设置有热电偶，热电偶用来测量焊件上的温度。

优选地，缸盖的上方设置有压力表，压力表穿过缸盖上的通孔与空气腔相连通，用来测量焊件上方的压力。

优选地，缸盖的上方设置有两个安全阀，安全阀穿过缸盖上的通孔与空气腔相连通，用来防止焊件上方的压力过大。

优选地，空气压缩机采用W-0.9/8型空压机，空气腔内的压强为0.4~0.7MPa。

本发明所达到的有益效果：本发明实现了蠕变时效温度、蠕变时效时间、蠕变成形气压可控，同时通过更换不同外形尺寸的凹形槽，可以实现不同半径的球面零件、变曲率零件的蠕变时效成形试验。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图。

图2是本发明的内部结构示意图。

图中标记的含义：1-缸体，2-缸盖，3-加热环，4-热电偶，5-进气管，6-空气压缩机，7-压力表，8-安全阀，9-空气腔，10-凹形槽，11-焊件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

图1是本发明的外部结构示意图，图2是本发明的内部结构示意图，本发明提出一种用于搅拌摩擦焊接焊件蠕变时效成形试验装置，其特征在于，包括缸体1、缸盖2、空气压缩机6，缸体1的内部设置有空气腔9，缸盖2设置于缸体1的上端，缸盖2上设置有若干个通孔，空气压缩机6的一端设置有进气管5，空气压缩机6通过进气管5穿过缸盖2上的通孔与空气腔9相连通；空气腔的下方设置有焊件11，焊件11的正下方设置有凹形槽10。

缸体1的底部四周设置有加热环3，加热环3用来给焊件11加热；缸体1的底部中间设置有热电偶4，热电偶4用来测量焊件11上的温度。

缸盖2的上方设置有压力表7，压力表7穿过缸盖2上的通孔与空气腔9相连通，用来测量焊件11上方的压力；缸盖2的上方设置有两个安全阀8，安全阀8穿过缸盖2上的通孔与空气腔9相连通，用来防止焊件11上方的压力过大。

空气压缩机6采用W-0.9/8型空压机，空气腔9内的压强为0.4~0.7MPa。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。