[发明专利]复杂焊缝铝合金搅拌摩擦焊的专用工装夹具

说明书

本发明涉及一种复杂焊缝铝合金搅拌摩擦焊的专用工装夹具，包括搅拌摩擦焊的工作台、搅拌摩擦焊的机头及搅拌头，其特征是：所述搅拌摩擦焊工作台上固接夹具基座，所述夹具基座上设有X/Y轴方向限位机构，X/Y轴方向限位机构中放置被焊接工件，被焊接工件上表面滚动压接有工件压紧机构，工件压紧机构在夹具基座上沿搅拌摩擦焊X轴方向上滑动，所述工件压紧机构通过变速调速电机驱动。有益效果：本发明采用多个可在焊缝表面滚动的压紧轮压紧，压紧轮压紧力和压紧位置可调，并可随搅拌头的移动而移动，保证压紧点与焊缝的距离，保证不与搅拌头发生干涉。可以使焊缝连续，提高焊缝质量和加工效率。

技术领域

本发明属于搅拌摩擦焊技术领域，尤其涉及一种复杂焊缝铝合金搅拌摩擦焊的专用工装夹具。

背景技术

搅拌摩擦焊技术用于铝合金材料的焊接，其原理是在常温下，两个金属在搅拌头的搅拌摩擦作用下，通过本体的局部组织相互融合达到焊接目的，焊接过程中，工件需要承受较大的机械应力和热应力，因此必须采用工装固定。常规工艺针对厚度较大、焊缝比较简单的工件，是在焊缝周边几个压紧点一次性固定压紧，完成焊接后一次性拆除。专利文献公开号204843254U公开了一种通用型搅拌摩擦焊工装夹具，其特征在于：包括压料支撑臂(1)、压料支座(2)、万向支撑脚座、顶端压块(9)、脚座垫板(11)、压料钢条(13)、工件垫板(14)、滑块(15)，其中该工件垫板(14)、脚座垫板(11)分别放置在工作台上；该压料支座(2)固定在滑块(15)上，位于工件垫板(14)与脚座垫板(11)之间；该滑块(15)放置在工作台上的T型槽内；该压料支撑臂(1)与压料支座(2)活动连接，其前端与顶端压块(9)连接紧固，抵触压料钢条(13)，将其压紧在工件垫板(14)上，其后端开设有通孔；该万向支撑脚座穿过压料支撑臂(1)后端的通孔，固定在脚座垫板(11)上。专利文献公开号105127583B公开了一种铝合金厚板搅拌摩擦焊方法，其特征在于：通过FSW预组焊，实现待焊工件的部分焊合连接；在焊缝侧位钻孔，以便从焊缝侧位启焊；在钻孔位置侧位启焊，待搅拌头垂直行至实际焊缝中心处，再沿预组焊焊缝中心进行全焊透FSW焊接。本发明开发提出了一种提前预焊、侧位打孔启焊的FSW焊接新方法，特别适用于铝合金厚板的FSW焊接。传统工艺只能用于厚度较大、焊缝简单的工件。对于散热器水冷板等材料厚度比较薄、焊缝曲线复杂的工件，产业传统工艺则存在较多问题。如压紧点离焊缝远了，焊缝质量没有保证、工件容易变形；压紧点离焊缝近了，搅拌头会与压紧块发生干涉，无法进行连续焊接，影响焊缝质量和工作效率。

铝合金焊接技术领域亟待研发一种适用于焊接材料厚度比较薄、焊缝曲线复杂工件的搅拌摩擦焊夹具。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种复杂焊缝铝合金搅拌摩擦焊的专用工装夹具，适用于材料厚度比较薄、焊缝曲线复杂的搅拌摩擦焊工装，保证压紧点与焊缝的距离，避免压紧轮与搅拌头出现干涉，保证焊缝的连续性。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种复杂焊缝铝合金搅拌摩擦焊的专用工装夹具，包括搅拌摩擦焊的工作台、搅拌摩擦焊的机头及搅拌头，其特征是：所述搅拌摩擦焊工作台上固接夹具基座，所述夹具基座上设有X/Y轴方向限位机构，X/Y轴方向限位机构中放置被焊接工件，被焊接工件上表面滚动压接有工件压紧机构，工件压紧机构在夹具基座上沿搅拌摩擦焊X轴方向上滑动，所述工件压紧机构通过变速调速电机驱动。

所述工件压紧机构包括轮轴和轮轴支架，所述轮轴上贯穿有若干个压紧轮，压紧轮位置沿轮轴纵轴方向调整，并通过紧固螺栓固定在轮轴上，所述轮轴两端通过轴承座支撑在轮轴支架上转动，所述轮轴支架与夹具基座连接。

所述工件压紧机构数量为相互平行的两组或多组。

所述工件压紧机构的轮轴支架横截面形状呈L形，L形的水平面上设有燕尾槽，并与夹具基座两侧端燕尾滑道配合构成沿搅拌摩擦焊X轴方向滑动配合的移动式燕尾副。