防止薄板鋁合金攪拌摩擦出現(xiàn)減薄效應(yīng)的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種制造工藝方法，即先通過熔化方法將實現(xiàn)鋪好的納米粉末熔化在工件連接區(qū)表面，然后通過攪拌摩擦連接的攪拌頭連接，最后利用上下兩個清除表面刀具清除上下兩面多余的材料，從而獲得兩面未減薄且平整、光滑的表面。同時，兩個清除表面刀具還起到變形矯正作用，大大提高了連接區(qū)的性能。
【背景技術(shù)】
[0002]薄板鋁合金(如I毫米以下)攪拌摩擦連接遇到的問題很多，其中之一就是減薄效應(yīng)，本身連接板材就很薄，而連接過程又出現(xiàn)減薄，這在一定程度上大大削弱了其使用性能。目前國內(nèi)外關(guān)于薄板攪拌摩擦連接區(qū)減薄問題研究較少，鮮見相關(guān)報刊和論文發(fā)表。本實用新型基于上述原因，從攪拌摩擦連接工藝源頭出發(fā)，設(shè)計出一種適合抑制薄板攪拌摩擦連接減薄的新工藝，這大大促進了攪拌摩擦連接技術(shù)的應(yīng)用。因此，本實用新型具有重要應(yīng)用價值。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的就是針對Imm及以下鋁合金板材攪拌摩擦連接區(qū)易出現(xiàn)減薄現(xiàn)象的問題，設(shè)計一種防止薄板鋁合金攪拌摩擦出現(xiàn)減薄效應(yīng)的裝置。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]一種防止薄板鋁合金攪拌摩擦出現(xiàn)減薄效應(yīng)的裝置，其特征是它包括:
[0006]—工作臺3，該工作臺3由能開合的兩臺面組成，兩片臺面在進行連接前能在操作機構(gòu)控制下打開以便供用于對工件上下表面的納米粉末層進行加以熔化的上瞬時加熱裝置I和下瞬時加熱裝置2通過；
[0007]—加熱裝置，該加熱裝置用于對預(yù)先固化在工件連接處兩面上的納米粉末層進行加熱固化，它由上瞬時加熱裝置I和下瞬時加熱裝置2組成，加熱裝置的溫度可控；
[0008]—摩擦焊攪拌頭4，該摩擦焊接攪拌頭在操縱機構(gòu)的控制下沿需連接工件的接縫處邊轉(zhuǎn)動并移動，最終完成兩工作的攪拌摩擦焊接；
[0009]—清除表面刀具5，該清除表面刀具5用于對連接結(jié)束的工件上下表面多余的納米粉末及飛邊進行清理以保證接縫的光整。
[0010]所述的清除表面刀具5由刀片5-1和刀柄5-2組成，刀片5-1形狀為月牙形，以便更快更迅速切除多余物質(zhì)，刀片5-1可以向外和向內(nèi)進行水平調(diào)節(jié)，便于切削不同寬度的連接區(qū)多余物質(zhì)。
[0011]本實用新型的有效結(jié)果:
[0012]本實用新型可以很好的抑制1_以下板材攪拌摩擦連接減薄現(xiàn)象發(fā)生，從根本上解決了薄板連接區(qū)性能降低問題，大大促進了攪拌摩擦連接技術(shù)的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0013]圖1本實用新型工件上鋪納米粉末和錫紙示意圖。
[0014]圖2本實用新型上下瞬時加熱示意圖。
[0015]圖3本實用新型攪拌摩擦連接及其表面清除結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4本實用新型清除表面刀具結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0018]實施例一。
[0019]如圖2和圖3所示。
[0020]—種防止薄板鋁合金攪拌摩擦連接區(qū)連接過程中出現(xiàn)減薄效應(yīng)的連接方法，其具體應(yīng)用到的裝置有上瞬時加熱裝置I和下瞬時加熱裝置2、工作臺3、攪拌頭4和清除表面刀具5，清除表面刀具5在工件上下表面各一個，共2個。
[0021 ] 如圖1、圖2和圖3所示，連接的具體步驟如下:
[0022]先在工作臺上將兩塊工件平鋪好，找平位置，然后在連接區(qū)部位鋪上先前配置好的納米粉末并通過固化物質(zhì)(可采用膠水)固化在連接區(qū)，然后表面用錫紙6封層；然后翻過工件7表面，按上述相同的方法，在翻過的表面鋪上納米粉末，然后用錫紙封層，如圖1。作臺3是由兩塊板材拼連而成，此時，需打開工作臺3 —條縫隙能通過圖2所示的上瞬時加熱裝置I和下瞬時加熱裝置2，將工件放在工作臺3正中間，然后將上瞬時加熱裝置I和下瞬時加熱裝置2通電產(chǎn)生熱量熔化錫紙底下的納米粉末，保證納米粉末與兩塊工件粘結(jié)在一起。然后合并工作臺3，調(diào)整好工件位置，利用攪拌頭4攪拌連接區(qū)域形成工件間的連接。由于連接區(qū)存在多余納米熔化粉末和少量的飛邊物質(zhì)，此時通過安裝在工作臺尾部的上下兩個清除表面刀具5對其多余的物質(zhì)進行切除，保證連接區(qū)上下表面的平整和光滑，如圖3所示。
[0023]如圖4所示，清除表面刀具5由刀片5-1和刀柄5-2組成，刀片5_1形狀為月牙形，以便更快更迅速切除多余物質(zhì)，刀片5-1可以向外和向內(nèi)進行水平調(diào)節(jié)，便于切削不同寬度的連接區(qū)多余物質(zhì)。
[0024]如圖1和圖2所示，所述的上下兩面納米粉末層厚度在0.05-0.07mm之間。同時納米粉末除與母材成分相同的物質(zhì)，還增加一些性能增強的稀有元素，如銥、鉭，其成分占總量的0.05~1%。上瞬時加熱裝置I和下瞬時加熱裝置2瞬時加熱溫度控制在650~750°C。
[0025]如圖3所示，所述的清除表面刀具5可只做旋轉(zhuǎn)運動，而進給運動由工作臺進行。同時上下兩個清除表面刀具5旋轉(zhuǎn)方向一致。
[0026]實施例二。
[0027]如圖2-4所示。
[0028]一種防止薄板鋁合金攪拌摩擦連接區(qū)連接過程中出現(xiàn)減薄效應(yīng)的裝置，它包括:
[0029]—工作臺3，該工作臺3由能開合的兩臺面組成，兩片臺面在進行連接前能在操作機構(gòu)控制下打開以便供用于對工件上下表面的納米粉末層進行加以熔化的上瞬時加熱裝置I和下瞬時加熱裝置2通過；如圖3。
[0030]一加熱裝置，該加熱裝置用于對預(yù)先固化在工件連接處兩面上的納米粉末層進行加熱固化，它由上瞬時加熱裝置I和下瞬時加熱裝置2組成，加熱裝置的溫度可控；如圖2所示。
[0031]—摩擦焊攪拌頭4，該摩擦焊接攪拌頭在操縱機構(gòu)的控制下沿需連接工件的接縫處邊轉(zhuǎn)動并移動，最終完成兩工作的攪拌摩擦焊接；如圖3所示。
[0032]—清除表面刀具5，該清除表面刀具5用于對連接結(jié)束的工件上下表面多余的納米粉末及飛邊進行清理以保證接縫的光整，清除表面刀具5由刀片5-1和刀柄5-2組成，刀片5-1形狀為月牙形，以便更快更迅速切除多余物質(zhì)，刀片5-1可以向外和向內(nèi)進行水平調(diào)節(jié)，便于切削不同寬度的連接區(qū)多余物質(zhì)，如圖4所示。
【主權(quán)項】
1.一種防止薄板鋁合金攪拌摩擦出現(xiàn)減薄效應(yīng)的裝置，其特征是它包括: 一工作臺(3)，該工作臺(3)由能開合的兩臺面組成，兩片臺面在進行連接前能在操作機構(gòu)控制下打開以便供用于對工件上下表面的納米粉末層進行加以熔化的上瞬時加熱裝置(I)和下瞬時加熱裝置(2)通過； 一加熱裝置，該加熱裝置用于對預(yù)先固化在工件連接處兩面上的納米粉末層進行加熱固化，它由上瞬時加熱裝置(I)和下瞬時加熱裝置(2)組成，加熱裝置的溫度可控； 一摩擦焊攪拌頭(4)，該摩擦焊接攪拌頭在操縱機構(gòu)的控制下沿需連接工件的接縫處邊轉(zhuǎn)動并移動，最終完成兩工作的攪拌摩擦焊接； 一清除表面刀具(5)，該清除表面刀具(5)用于對連接結(jié)束的工件上下表面多余的納米粉末及飛邊進行清理以保證接縫的光整。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是所述的清除表面刀具(5)由刀片(5-1)和刀柄(5-2)組成，刀片(5-1)形狀為月牙形，以便更快更迅速切除多余物質(zhì)，刀片(5-1)可以向外和向內(nèi)進行水平調(diào)節(jié)，便于切削不同寬度的連接區(qū)多余物質(zhì)。
【專利摘要】一種防止薄板鋁合金攪拌摩擦出現(xiàn)減薄效應(yīng)的裝置，其特征是它包括：一工作臺（3），該工作臺（3）由能開合的兩臺面組成；一加熱裝置，該加熱裝置用于對預(yù)先固化在工件連接處兩面上的納米粉末層進行加熱固化；一摩擦焊攪拌頭（4），該摩擦焊接攪拌頭在操縱機構(gòu)的控制下沿需連接工件的接縫處邊轉(zhuǎn)動并移動，最終完成兩工作的攪拌摩擦焊接；一清除表面刀具（5），該清除表面刀具（5）用于對連接結(jié)束的工件上下表面多余的納米粉末及飛邊進行清理以保證接縫的光整。本實用新型可以很好的抑制1mm以下板材攪拌摩擦連接減薄現(xiàn)象發(fā)生，從根本上解決了薄板連接區(qū)性能降低問題，大大促進了攪拌摩擦連接技術(shù)的應(yīng)用。
【IPC分類】B23K103/10, B23K20/12, B23K20/26, B23K101/18, B23K20/16
【公開號】CN204867799
【申請?zhí)枴緾N201520589013
【發(fā)明人】汪洪峰, 汪建利, 宋娓娓
【申請人】黃山學(xué)院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月3日