[发明专利]一种电磁辅助搅拌摩擦焊装置及其细化晶粒的方法

摘要

一种电磁辅助搅拌摩擦焊装置及其细化晶粒的方法，该装置包括在搅拌头本体上设置强力磁铁，在焊接平台底部设置与搅拌头本体上的强力磁铁同步移动的同名磁极相对的强力磁铁，在焊件底部焊接平台上设置强制水冷却通道，在焊件对接缝上施加与焊接方向一致的直流电流，焊接时，搅拌头本体携带强力磁铁做高速旋转运动与焊件正下方同名磁极相对强力磁铁一起形成强磁场，强磁场与焊件对接缝上电子风力双重作用以及焊件强制冷却作用共同影响搅拌摩擦塑性变形金属内部的位错运动，达到焊接效率高，成本低，搅拌头使用寿命长，焊缝组织晶粒得到有效细化，综合性能显著提高的目的。

主权项

一种电磁辅助搅拌摩擦焊装置，其特征在于，包括位于焊接平台(16)上方的搅拌头(1)、与焊接平台(16)配合的压板夹具(49)，以及跟焊接平台(16)配套使用的冷却系统(30)；所述搅拌头(1)包括夹持部分(2)，夹持部分(2)下端开设有挡圈槽(3)，挡圈槽(3)下端9mm处开设有M4mm定位螺纹孔(8)，挡圈槽(3)下端与最大外径轴台阶(7)之间套装有隔磁套(6)，隔磁套(6)一侧外壁开设有定位孔(9)，隔磁套(6)通过搅拌头(1)最大外径轴台阶(7)第一定位，隔磁套(6)上套装有强力磁铁(5)，强力磁铁(5)内径与隔磁套(6)外径紧配合，强力磁铁(5)通过隔磁套(6)端部的套肩第一定位，强力磁铁(5)外径至内径开设有定位孔(10)，强力磁铁(5)径向定位孔10与M4mm定位螺纹孔(8)和隔磁套(6)一侧外壁开设的定位孔(9)三者中心线重合，采用M4mm不锈钢螺钉拧紧使隔磁套(6)、强力磁铁(5)第二定位，强力磁铁(5)上表面设有隔磁板(4)，紧靠隔磁板(4)的挡圈槽(3)里设有弹性挡圈(11)压紧隔磁板(4)，最大外径轴台阶(7)下端为过渡圆柱(13)，过渡圆柱(13)下端为轴肩(14)，轴肩下端为搅拌针(15)；所述焊接平台(16)为两侧带紧固耳的球墨铸铁平台，焊接平台(16)上表面设置有平行于长度方向三道未开通的T型槽，中间T型槽(17)设在宽度中心线上，两侧T型槽(18)以中间T型槽(17)对称布置，两侧T型槽(18)最中间未开通，未开通区域作为待焊工件焊接工作区，焊接平台表面下方以长度中心线为对称沿宽度方向开通两个冷却孔(19)，冷却孔(19)两端开设有螺纹孔，螺纹孔装有4个快速接头，焊接平台(16)底面在长度中心位置沿宽度方向开通矩形槽(20)，矩形槽(20)内放置矩形管(21)，矩形管(21)一端封闭，另一端两侧焊接两个把手(23)，矩形管(21)内放置径向充磁强力磁铁(22)。