[实用新型]一种液柱成型摩擦焊预热助焊装置

说明书

技术领域

本实用新型属于摩擦焊和感应加热技术领域，特别是一种通过感应线圈加热实施液柱成型摩擦焊预热助焊装置。

背景技术

液柱成型摩擦焊接技术（FHPP）具有焊接效率高、接头质量好和环境适应性强等诸多优点，在海洋钢结构裂纹水下修复、船舶工业钢结构的焊接修复领域有广泛的应用。由于该项技术在厚壁结构的修复方面有突出的优势，因此成为当前研究的热点。但是，通过国内外学者的广泛研究发现，液柱成型摩擦焊在焊接过程中存在一个普遍的问题，即在摩擦焊接初期产热不足，造成焊接接头中存在焊接缺陷，尤其位于焊孔与侧壁之间是极容易产生缺陷的部位。为了提高摩擦过程中的产热量，减少焊接缺陷的产生，就需要提高转速、轴向力等主要的工艺参数，这就为焊接设备的生产提出了新的问题和新的要求，也因此限制了该项技术的发展

目前，液柱成型摩擦焊作为一种固相材料连接技术在工业生产领域得到广泛的应用，但液柱成型摩擦焊设备还存在不少的弊端和局限性。例如1：采用以往的液柱成型摩擦焊设备，磨擦焊接初始阶段会出现产热不足现象，其缺点：使得形成飞边的超塑性化金属量不足，影响焊缝成形，在焊缝底部尤其是侧壁与底部过渡区，产生焊缝缺陷使焊接质量下降。例如2：采用以往的液柱成型摩擦焊设备，其功率上限为定值，其缺点：受设备功率限制只能对固定材料与尺寸范围的产品进行加工，在超出液柱成型摩擦焊设备的材料种类与尺寸范围时，需要增设额外的大功率液柱成型摩擦焊设备，增加生产设备投资成本和维修成本，不利于液柱成型摩擦焊设备的工业化柔性生产。由此，目前液柱成型摩擦焊设备存在着摩擦焊接初期产热不足，底部焊缝易生缺陷，焊接质量不高，设备加工范围小，生产柔性差等弊端，且无其它新型液柱成型摩擦焊设备可代替。上述缺点在一定程度上限制了液柱成型摩擦焊设备在工业上的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的针对液柱成型摩擦焊设备存在的上述问题，提供一种通过感应线圈加热实施液柱成型摩擦焊预热助焊装置。

本实用新型的液柱成型摩擦焊预热助焊装置，包括机架5和固定在机架5上的旋转电机1、推进夹持套2，消耗性金属棒4固定在推进夹持套2下部，其中：助焊感应匝圈3沿轴向嵌套在消耗性金属棒4外围，助焊感应匝圈3通过移动助焊器7滑行移动连接在与消耗性金属棒4平行设置的移动导轨6上，在移动助焊器7上设置有红外测温器8，红外测温器8和助焊感应匝圈3与实时温度控制模块9连接。

上述装置进一步：所述机架5与底座11固定，在底座11上设有双向移动滑板10。

所述的移动助焊器7与移动导轨6以及双向移动滑板10与底座11均采用电机驱动的滑行机构，其电机与实时温度控制模块9连接。

所述助焊感应匝圈3为中空结构，中空部分通入液体冷却液。

本实用新型具有以下有益效果：

1、提供了一种全新的液柱成型摩擦焊预热助焊装置，为工业上应用液柱成型摩擦焊提供了新方法和新途径。

2、本装置解决了摩擦焊接初期产热不足的问题，改善焊缝成形，提高焊接质量，扩大现有液柱成型摩擦焊设备的加工范围。

3、本装置结合固定频率的感应加热设备使用，改善液柱成型摩擦焊设备的生产柔性，降低生产设备投资成本和维修成本。对液柱成型摩擦焊应用技术领域具有广泛的应用前景。

4、结构紧凑、实施简单。

附图说明

图1、一种液柱成型摩擦焊预热助焊装置示意图。

图中：1旋转电机，2推进夹持套，3助焊感应匝圈，4消耗性金属棒，5机架，6移动导轨，7移动助焊器，8红外测温器，9实时温度控制模块，10双向移动滑板，11底座。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型进行详细说明。