[发明专利]一种搅拌摩擦焊接装置和方法

说明书

本发明公开了一种搅拌摩擦焊接装置和方法，涉及搅拌摩擦焊接技术领域，通过支架；底板，所述底板焊接于所述支架上；两个第一压板，两个所述第一压板相向设置在所述底板上；两个第二压板，两个所述第二压板设置在两个所述第一压板之间，且，所述第二压板与所述第一压板首尾依次连接，形成一焊接区域；多个夹紧器，所述多个夹紧器通过所述螺纹孔分别设置在所述第一压板和所述第二压板上；搅拌头，所述搅拌头固定设置在搅拌摩擦焊机上。达到了便于实施，焊缝质量稳定可靠，不仅可以提高原材料的利用率、提高加工效率，还可节约成本，扩大设备应用范围的技术效果。

技术领域

本发明属于搅拌摩擦焊接技术领域，尤其涉及一种搅拌摩擦焊接装置和方法。

背景技术

传统搅拌摩擦焊焊接过程是以有倾角的方式实现的，搅拌工具时刻与工件表面法向保持2°-5°倾角并沿焊缝的切线方向进行跟随；除了机床本身X、Y、Z三个轴以外，设备还需实现倾角轴和周向随动轴运动。倾角的存在使搅拌工具前方材料可以进入工具轴肩下方而被拘束，使搅拌摩擦焊接过程得以实现。采用无倾角方式无需倾角轴和周向随动C轴，仅仅基于三轴联动系统就可以实现搅拌摩擦焊过程，不仅大大降低了设备的复杂程度，而且对提高设备运转的稳定性也具有极其重要的意义。

但现有技术至少存在如下技术问题：

现有技术中的平面曲线焊缝无倾角焊接时，因曲线焊接时，焊接速度会产生沿焊接方向和垂直于焊接方向的分量，金属流动实时动态变化，且前轴肩对金属同样出现挤压作用，搅拌头包覆作用变差，会加剧金属溢出，有可能形成内部空腔，故对于搅拌头结构设计提出了更高的要求。

常见的平面曲线零件焊缝多为搭接或T接焊缝，T型接头的水平界面与搅拌头主轴垂直，若舱体的装配以及搅拌头的结构、工艺参数选择不合适时，T型接头的水平界面不易破碎，以致T型接头的焊合程度较差，超声C扫检测时出现缺陷，从而导致舱体的焊缝强度降低。

发明内容

本申请实施例通过提供一种搅拌摩擦焊接装置和方法，解决了现有技术中平面曲线焊缝受到搅拌摩擦焊周向随动轴及倾角轴的限制，造成焊缝成形困难，焊接质量差的技术问题，达到了结构简单，便于实施，实现了无倾角搅拌摩擦焊成形，且焊缝质量稳定可靠，提高加工效率，扩大设备应用范围的技术效果。

一方面，本发明实施例提供了一种搅拌摩擦焊接装置，包括：支架；底板，所述底板焊接于所述支架上；两个第一压板，两个所述第一压板相向设置在所述底板上；两个第二压板，两个所述第二压板设置在两个所述第一压板之间，且，所述第二压板与所述第一压板首尾依次连接，形成一焊接区域；多个夹紧器，两个所述第一压板和两个所述第二压板上均螺栓连接有多个所述夹紧器；搅拌头，所述搅拌头固定设置在搅拌摩擦焊机上，通过所述搅拌头对设置在所述焊接区域的待焊工件进行焊接。

优选的，所述支架与焊接平台螺栓连接。

优选的，所述搅拌头包括轴肩和搅拌针，且所述搅拌针设置在所述搅拌头远离与搅拌摩擦焊机的一端，其中，所述搅拌针表面设置有锥形螺纹，所述轴肩与所述搅拌针相连接的一端面设置有与所述锥形螺纹相配合的螺纹槽。

优选的，所述第一压板包括第一部分和第二部分，且，所述第一部分和第二部分垂直设置；所述第二压板包括第三部分和第四部分，且，所述第三部分和第四部分垂直设置；其中，多个所述螺纹孔分别设置在所述第一部分和第三部分上，所述第二部分和第四部分上均开设有多个凹槽。

优选的，所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度，所述第三部分的厚度大于所述第四部分的厚度。