專利名稱：一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可以控制焊接應(yīng)力變形的裝置。
背景技術(shù)：
鈦、鋁合金等材質(zhì)的薄壁焊接構(gòu)件具有重量輕、比強度高等優(yōu)點，但這些結(jié)構(gòu)特別是一些鋁合金結(jié)構(gòu)，在焊接加工時，熱裂傾向大，焊接應(yīng)力變形問題非常突出，往往需要焊后進行矯形、消應(yīng)力處理，甚至由于熱裂紋造成廢品，使加工周期和成本大幅度增加。為解決上述問題，國內(nèi)外曾提出預(yù)拉伸法、靜態(tài)和動態(tài)溫差拉伸法、隨焊碾壓法、隨焊錘擊法、隨焊沖擊碾壓法等多種方法。這些方法在控制焊接殘余應(yīng)力變形防止熱裂紋方面均有一定效果，但也都存在不足之處。預(yù)拉伸法由于受到拉伸設(shè)備及焊縫形式的限制難以廣泛應(yīng)用；靜態(tài)溫差拉伸法為了達到所需的溫差，需要較長時間的預(yù)熱，容易使加熱區(qū)金屬軟化，并且惡化了工作條件，操作復(fù)雜、生產(chǎn)效率低、生產(chǎn)成本較高；動態(tài)溫差拉伸法噴水容易污染焊接熔池，導(dǎo)致焊縫缺欠、影響焊接效率及質(zhì)量，而液氮冷卻柔性接觸式激冷源的成本又太高。另外，無論是靜態(tài)溫差拉伸還是動態(tài)溫差拉伸都不能降低焊縫的橫向收縮，不利于封閉焊縫失穩(wěn)變形控制和防止熱裂紋，因而溫差拉伸法不適用于封閉焊縫的焊接；隨焊碾壓法設(shè)備龐大，制造成本高，應(yīng)用對象主要集中于長直平板的拼焊焊縫、較大型筒體縱縫及環(huán)縫的焊接，且對被焊件形狀要求比較嚴(yán)格，由于主要靠碾壓輪軸施加壓力，所以碾壓輪的尺寸較大，可到達性差，無法滿足實際生產(chǎn)的要求；隨焊錘擊法由于錘尖直接錘擊焊道兩側(cè)，錘擊面粗糙，工作表面光潔度差，同時錘頭偏擺振動較大，需要額外添加導(dǎo)向機構(gòu)，在實際焊接封閉焊縫時實現(xiàn)起來比較困難；隨焊沖擊碾壓法有效克服了隨焊錘擊和隨焊碾壓法的一些缺點，實現(xiàn)了鋁合金薄壁結(jié)構(gòu)平板對接低應(yīng)力小變形焊接，但作業(yè)時噪音較大，工作環(huán)境差，且受沖擊碾壓輪和焊槍尺寸的影響，輪槍距無法滿足理論理想值，即前輪緣下方的焊縫金屬不在脆性溫度區(qū)間內(nèi)，影響了對焊接熱裂紋的控制效果。

發(fā)明內(nèi)容
針對人們?yōu)榱私鉀Q焊接應(yīng)力變形而采用的裝置存在設(shè)備龐大、成本高、噪音大及工作環(huán)境差的問題，以及現(xiàn)有的解決焊接應(yīng)力變形方法存在操作復(fù)雜、效率低、質(zhì)量差的弊端，本發(fā)明提供一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，它可以極好地控制焊接應(yīng)力變形和防止熱裂紋的產(chǎn)生，從而可以提高焊接接頭的質(zhì)量。本發(fā)明包括支撐座1和與支撐座1通過升降螺桿2連接的升降板3，在升降板3的下方設(shè)有固定平臺4，在所述固定平臺4的下方設(shè)有兩個結(jié)構(gòu)相同的前摩擦桿裝配裝置24和一個后摩擦桿裝配裝置25，兩個前摩擦桿裝配裝置24并排設(shè)置在固定平臺的一端，所述后摩擦桿裝配裝置25設(shè)置在兩個前摩擦桿裝配裝置24后部的中間位置，所述兩個前摩擦桿裝配裝置24和后摩擦桿裝配裝置25的端面都與驅(qū)動裝置10連接；所述前摩擦桿裝配裝置24包括一號電機5和與一號電機5的輸出軸同軸連接的前摩擦桿6；前摩擦桿裝配裝置24還包括一號下底板7和與一號下底板7固定連接的一號導(dǎo)柱8，所述一號電機5固定在一號上底板13上，一號上底板13上固定有兩個滑座，分別為一號滑座9-1和二號滑座9-2，所述兩個滑座設(shè)置在一號導(dǎo)柱8上；所述前摩擦桿裝配裝置24通過一號下底板7與固定平臺4連接；所述后摩擦桿裝配裝置25包括二號電機5′和與二號電機5′的輸出軸同軸連接的后摩擦桿11；后摩擦桿裝配裝置25還包括二號下底板7′和與二號下底板7′固定連接的二號導(dǎo)柱8′，所述二號電機5′固定在二號上底板13′上，二號上底板13′上固定有兩個滑座，分別為三號滑座9-1′和四號滑座9-2′，所述兩個滑座設(shè)置在二號導(dǎo)柱8′上；所述后摩擦桿裝配裝置25通過二號下底板7′與固定平臺4連接；所述兩個前摩擦桿裝配裝置24的下底板7的端頭通過加強板12進行相對位置固定。
采用本發(fā)明所述隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置對薄板鋁合金平直焊縫進行隨焊摩擦擠壓處理后，試件的最大縱向撓曲變形量和橫向收縮明顯下降；改善了焊接接頭殘余應(yīng)力幅值和分布狀態(tài)，無論是縱向殘余應(yīng)力還是橫向殘余應(yīng)力，幅值均可降至較低的水平，焊縫中心部位縱向應(yīng)力由拉應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閴簯?yīng)力狀態(tài)。對薄板鋁合金平面封閉焊縫進行隨焊摩擦擠壓處理后，焊縫外側(cè)大部分區(qū)域的壓應(yīng)力峰值小于臨界失穩(wěn)應(yīng)力，工件最大殘余變形量很小，試件非常平整。隨焊摩擦擠壓焊縫區(qū)晶粒明顯細(xì)化，氣孔、縮松、微裂紋等焊接缺陷大大減少，組織致密；接頭得到強化，抗拉強度和疲勞壽命等性能均有較大提高。并且本發(fā)明隨焊進行，不需要預(yù)熱，因此操作簡單、生產(chǎn)效率高、成本低；另外，本發(fā)明對焊件形狀沒有要求，可以應(yīng)用于各種形狀的焊件，因而可以滿足各種實際需要；所述裝置具有體積小、設(shè)備投資小、作業(yè)環(huán)境噪音小的優(yōu)點，采用該裝置控制焊后殘余應(yīng)力變形和防止熱裂紋效果極好，能有效保證焊后接頭的良好質(zhì)量，因此利于推廣應(yīng)用。
本發(fā)明是基于焊接應(yīng)力變形和熱裂紋產(chǎn)生的機理而提出的，它的工作原理如圖1所示，它是通過三個特定形狀的旋轉(zhuǎn)摩擦桿對焊接接頭不同區(qū)域施加摩擦擠壓作用，迫使這部分金屬沿著需要的方向發(fā)生塑性變形流動，控制金屬塑性流變的方向和大小，從而達到降低殘余應(yīng)力、減小變形、防止焊接熱裂紋的目的。圖1中標(biāo)號21為焊槍，直線箭頭所指方向為焊接方向。工作原理具體表述為兩個前摩擦桿6由電機帶動異向旋轉(zhuǎn)，且由氣動裝置或液壓裝置施加一定壓力，成一定角度對稱布置在焊縫中心的兩側(cè)，使兩個前摩擦桿的摩擦端面緊緊地壓在焊趾部位。兩個前摩擦桿6在焊接方向上緊隨在焊接電弧的后面，適當(dāng)調(diào)節(jié)前摩擦桿與焊接電弧之間的距離，使前摩擦桿摩擦端面下方的焊縫金屬處于脆性溫度區(qū)間內(nèi)。后摩擦桿11也由電機帶動旋轉(zhuǎn)，由氣動裝置或液壓裝置施加一定壓力，垂直作用于焊縫部位。焊接時選擇恰當(dāng)?shù)那昂髼U間距，使后摩擦桿摩擦端面下方的焊縫金屬冷卻到脆性溫度區(qū)間以下，但仍處于高塑性狀態(tài)。兩個前摩擦桿6迫使焊縫金屬從焊趾向焊縫中心流動，從而對處于脆性溫度區(qū)間的焊縫金屬施加了一個橫向擠壓應(yīng)變，減小甚至抵消了致裂的拉伸應(yīng)變，防止了焊接熱裂紋的產(chǎn)生。后摩擦桿11高速旋轉(zhuǎn)的同時對焊縫金屬進行擠壓，迫使焊縫金屬向兩側(cè)流動，將焊縫金屬在冷卻過程中形成的縱向和橫向壓縮塑性變形以及由兩前摩擦桿在焊縫中引起的橫向壓縮變形都充分延展，起到降低殘余應(yīng)力、減小焊接變形的效果。工作時，前后摩擦桿高速旋轉(zhuǎn)作用于焊縫金屬，對熔池中液態(tài)金屬有強烈的振動攪拌作用，使焊縫金屬在結(jié)晶過程中的形核率大大增加，且擾亂了金屬結(jié)晶的方向性，從而使焊縫金屬晶粒細(xì)化，成分分布均勻。由于兩個前摩擦桿對焊縫金屬的高速摩擦作用，改變了熔池周圍的焊接溫度場，使脆性溫度區(qū)間的后沿到熔池中心的最大距離加大，兩個前摩擦桿摩擦端面下方的焊縫金屬位于脆性溫度區(qū)間內(nèi)，因而控制焊接熱裂紋的效果極佳。


圖1是本發(fā)明的工作原理示意圖，圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是前摩擦桿裝配裝置24的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是后摩擦桿裝配裝置25的結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是具體實施方式
六所述隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖6是圖5的左視圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一(參見圖2、圖5)本實施方式由支撐座1、升降螺桿2、升降板3、兩個結(jié)構(gòu)相同的前摩擦桿裝配裝置24和一個后摩擦桿裝配裝置25組成，支撐座1通過升降螺桿2與升降板3連接，使用時可以在升降螺桿2上設(shè)置用于轉(zhuǎn)動的手柄22；在升降板3的下方設(shè)有固定平臺4，在所述固定平臺4的下方設(shè)有兩個結(jié)構(gòu)相同的前摩擦桿裝配裝置24和一個后摩擦桿裝配裝置25，兩個前摩擦桿裝配裝置24并排設(shè)置在固定平臺的一端，所述后摩擦桿裝配裝置25設(shè)置在兩個前摩擦桿裝配裝置24后部的中間位置，所述兩個前摩擦桿裝配裝置24和后摩擦桿裝配裝置25的端面都與驅(qū)動裝置10連接；所述兩個前摩擦桿6之間形成的角度可依據(jù)焊縫寬度和焊縫余高的形狀來確定，一般為30-60度，當(dāng)焊縫寬度較寬且焊縫余高較大時，兩個前摩擦桿6之間形成的角度取下限，反之，則取上限。
所述支撐座1通過升降螺桿2與升降板3連接的具體結(jié)構(gòu)為參照圖5，所述升降板3下端設(shè)有中心階梯孔3-1，中心階梯孔3-1內(nèi)裝有推力軸承19，所述升降螺桿2的下端設(shè)有軸肩，軸肩設(shè)置在推力軸承19的下端；所述支撐座1上設(shè)有螺母1-1，所述升降螺桿2與螺母1-1配合連接。
所述前摩擦桿裝配裝置24包括一號電機5和與一號電機5的輸出軸同軸連接的前摩擦桿6；前摩擦桿裝配裝置24還包括一號下底板7和與一號下底板7固定連接的一號導(dǎo)柱8，所述一號電機5固定在一號上底板13上，一號上底板13上固定有兩個滑座，分別為一號滑座9-1和二號滑座9-2，所述兩個滑座設(shè)置在一號導(dǎo)柱8上；所述前摩擦桿裝配裝置24通過一號下底板7與固定平臺4連接；所述后摩擦桿裝配裝置25包括二號電機5′和與二號電機5′的輸出軸同軸連接的后摩擦桿11；后摩擦桿裝配裝置25還包括二號下底板7′和與二號下底板7′固定連接的二號導(dǎo)柱8′，所述二號電機5′固定在二號上底板13′上，二號上底板13′上固定有兩個滑座，分別為三號滑座9-1′和四號滑座9-2′，所述兩個滑座設(shè)置在二號導(dǎo)柱8′上；所述后摩擦桿裝配裝置25通過二號下底板7′與固定平臺4連接；所述兩個前摩擦桿裝配裝置24的下底板7的端頭通過加強板12進行相對位置固定?？梢栽诠潭ㄆ脚_4上設(shè)置三個連接件18，其中兩個并排設(shè)置在固定平臺的一側(cè)，另一個連接件設(shè)置在另一側(cè)的中間位置，所述兩個前摩擦桿裝配裝置24上的下底板7分別通過心軸27與并排設(shè)置的兩個連接件18連接，所述后摩擦桿裝配裝置25上的下底板7與另一個連接件連接。所述連接件18與固定平臺4的連接以及和加強板12與兩個下底板7的連接可以是孔與長圓孔的連接，可通過調(diào)整該兩處的螺栓在長圓孔上的位置來調(diào)整前摩擦桿6的傾斜角度，并保證隨焊控制過程中兩個前摩擦桿6能對稱布置在焊縫中心的兩側(cè)，同時保證后摩擦桿11的軸線垂直于焊接工件表面并位于通過焊縫中心線的平面內(nèi)，后摩擦桿11的摩擦端面與固定平臺4下表面的距離通過摩擦桿的長短和裝卡位置來調(diào)整。
工作前，將支撐座1固定在工作臺23上，調(diào)整兩個前摩擦桿之間的對稱傾斜的角度和后摩擦桿的垂直度，完成后，轉(zhuǎn)動手柄22，使整個裝置降下，使摩擦桿端面與待焊工件表面保持一定距離，前摩擦桿端面與工件表面的距離一般應(yīng)小于焊縫余高的三分之一，后摩擦桿的端面與工件表面的距離一般應(yīng)小于焊縫余高的三分之二，具體數(shù)值可根據(jù)焊縫的形狀進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。工作時，先引燃電弧施焊，待熔池出現(xiàn)后使焊接工件向電弧后方行進，緊接著開動電機5并啟動驅(qū)動裝置10對焊縫進行隨焊控制。兩個前摩擦桿6緊隨焊接電弧之后，并緊緊壓在焊縫兩側(cè)的焊趾部位對焊縫金屬進行旋轉(zhuǎn)擠壓。由于前摩擦桿6旋轉(zhuǎn)擠壓時，其端面對焊縫金屬有一向焊縫中心擠壓的橫向分力，同時，前摩擦桿端面作用的區(qū)域離焊接熔池較近，溫度較高，焊縫中心部位的溫度高于焊趾部位溫度，當(dāng)受到擠壓時塑性金屬更容易向焊縫中心流動，這樣前摩擦桿端面就對處于脆性溫度區(qū)間的金屬施加一個橫向擠壓應(yīng)變，從而抵消能致裂的拉伸應(yīng)變，達到防止焊接熱裂紋的目的。后摩擦桿11垂直作用于焊縫部位，對冷卻到脆性溫度區(qū)間以下但仍處于高塑性狀態(tài)的焊縫金屬進行旋轉(zhuǎn)擠壓。后摩擦桿11的端面向下擠壓旋轉(zhuǎn)時，迫使焊縫金屬向兩側(cè)流動，將焊縫金屬在冷卻過程中形成的縱向和橫向壓縮塑性變形以及由兩前摩擦桿在焊縫中引起的橫向壓縮變形都充分延展，主要起到降低殘余應(yīng)力減小焊接變形的效果。
具體實施方式
二(參見圖3、圖4)本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于在下底板7上設(shè)有兩個支座，分別為一號支座14-1和二號支座14-2，所述導(dǎo)柱8的兩端通過一號支座14-1和二號支座14-2進行固定；在二號滑座9-2與二號支座14-2之間安裝有壓縮彈簧15。其它組成和連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。壓縮彈簧15的作用在于可以適當(dāng)?shù)乜刂颇Σ翖U與焊縫之間的距離，工作時通過驅(qū)動裝置10推動摩擦桿下降對焊縫施加壓力，停止工作時驅(qū)動裝置10停止對摩擦桿加壓，則摩擦桿在壓縮彈簧15的推動下彈起，避免不工作時摩擦桿的重力對焊縫加壓而產(chǎn)生負(fù)面效果。
具體實施方式
三(參見圖3、圖4)本實施方式與具體實施方式
二不同之處在于，在一號支座14-1與二號支座14-2之間還設(shè)有三號支座14-3，三號支座14-3設(shè)置在一號滑座9-1和二號滑座9-2之間，在三號支座14-3與二號滑座9-2之間的導(dǎo)柱8上設(shè)有滑塊16，在三號支座14-3上設(shè)有加壓螺栓17。工作時，可以通過旋轉(zhuǎn)加壓螺栓17在三號支座上的前進度從而通過滑塊16控制二號滑座9-2在導(dǎo)柱8上的位置，從而起到限制滑座及其連接部件的軸向位移和預(yù)緊彈簧的作用。
具體實施方式
四(參見圖2-圖4)本實施方式所述驅(qū)動裝置10作用在電機5的端面上，所述驅(qū)動裝置10是氣缸，以氣缸作為驅(qū)動裝置具有方便操作容易控制的優(yōu)點，直接作用在電機的端面上可以將力直接傳遞給摩擦桿，易于控制。實際操作時也可以使用液壓缸代替氣缸，也可以將力作用在上底板13上，也都可以實現(xiàn)本發(fā)明目的，因此都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
具體實施方式
五(參見圖5)本實施方式在升降板3上還設(shè)有兩個階梯孔3-2，導(dǎo)柱20的下端通過階梯孔3-2進行固定，所述支撐座1上設(shè)有供導(dǎo)柱20通過的孔。導(dǎo)柱20的作用在于可以使升降板3和固定平臺4保持與升降螺桿2軸向一致的移動，避免了徑向移動而可能導(dǎo)致摩擦桿不能有效對正焊縫而影響最終效果。
具體實施方式
六(參見圖2、圖3、圖5和圖6)本實施方式提供一種實現(xiàn)所述發(fā)明目的的詳細(xì)裝置結(jié)構(gòu)，它由前摩擦桿裝配裝置24、后摩擦桿裝配裝置25、加強板12、螺栓26、連接件18、心軸27、固定平臺4、螺栓28、升降板3、螺栓29、螺栓30、支撐座1、導(dǎo)柱20、螺栓31、透蓋32、手柄22、螺母1-1、升降螺桿2、推力軸承19、緊定螺釘33、螺栓34、螺栓35和氣動加壓系統(tǒng)(驅(qū)動裝置)10組成。標(biāo)號23為工作臺。前摩擦桿裝配裝置24通過心軸27與連接件18連接，連接件18通過螺栓28與固定平臺4連接，升降板3通過螺栓29與固定平臺4連接。升降板3上設(shè)有三個階梯孔，正中間的階梯孔3-1是為了裝入推力軸承19和穿過升降螺桿2，升降螺桿2上設(shè)有軸肩，其擋在推力軸承19的緊圈上，兩側(cè)的階梯孔3-2是為了穿過并固定導(dǎo)柱20。與升降螺桿2配合的螺母1-1嵌入支撐座1中并被緊定螺釘33緊定，其端面被透蓋32用螺栓31軸向固定。支撐座1上設(shè)有兩個導(dǎo)孔，其與兩個導(dǎo)柱20配合。支撐座1通過螺栓30固定在工作臺23的上表面。升降螺桿2的上端裝有手柄22。后摩擦桿裝配裝置25通過螺栓35與連接件18連接固定，連接件18通過螺栓34連接在固定平臺4上。兩個前摩擦桿裝配裝置24參照整個裝置的中心面對稱布置，它們在末端處被加強板12通過螺栓26固定連接。本實施方式的壓力來源由氣動加壓系統(tǒng)10提供，它是通過氣動驅(qū)動元件(氣缸)作用在電動機的端面或其它部位而產(chǎn)生摩擦桿端面對焊縫的擠壓力。
參照圖3，前摩擦桿裝配裝置24由前摩擦桿6、一號夾頭36、一號軸37、一號軸承座38、一號加壓螺栓17、一號聯(lián)軸器39、一號電機5、一號底板13、一號端蓋40、一號支座14-1、二號支座14-2、三號支座14-3、一號滑座9-1、二號滑座9-2、一號導(dǎo)柱8、一號滑塊16、一號壓縮彈簧15和一號下底板7組成。一號電機5的輸出軸通過一號聯(lián)軸器39與一號軸37聯(lián)結(jié)，一號軸37通過一號夾頭36與前摩擦桿6連接，一號軸承座38、一號電機5、一號滑座9-1和二號滑座9-2通過螺栓固定在一號上底板13上，一號支座14-1、二號支座14-2、三號支座14-3通過螺栓固定在一號下底板7上。兩根平行布置的一號導(dǎo)柱8由一號支座14-1、二號支座14-2和三號支座14-3支撐并由一號支座14-1、二號支座14-2和一號端蓋40軸向定位。一號滑座9-1和二號滑座9-2通過其上的導(dǎo)孔坐在兩根一號導(dǎo)柱8上，可帶動一號上底板13及其連接部件在一號導(dǎo)柱8上滑動。二號滑座9-2和二號支座14-2間的導(dǎo)柱上放置有一號壓縮彈簧15，一號加壓螺栓17從三號支座14-3的螺孔旋入頂在一號滑塊16的表面，推動二號支座14-2向前滑移，一號壓縮壓縮彈簧15從而起到限制二號滑座9-2及其連接部件的軸向位移和預(yù)緊彈簧的作用。
后摩擦桿裝配裝置25的結(jié)構(gòu)與前摩擦桿裝配裝置24的結(jié)構(gòu)相同，參照圖4，后摩擦桿裝配裝置25由后摩擦桿11、二號夾頭36′、二號軸37′、二號軸承座38′、二號加壓螺栓17′、二號聯(lián)軸器39′、二號電機5′、二號底板13′、二號端蓋40′、四號支座14-1′、五號支座14-2′、六號支座14-3′、三號滑座9-1′、四號滑座9-2′、二號導(dǎo)柱8′、二號滑塊16′、二號壓縮彈簧15′和二號下底板7′組成。二號電機5′的輸出軸通過二號聯(lián)軸器39′與二號軸37′聯(lián)結(jié)，二號軸37′通過二號夾頭36′與后摩擦桿11連接，二號軸承座38′、二號電機5′、三號滑座9-1′和四號滑座9-2′通過螺栓固定在二號上底板13′上，四號支座14-1′、五號支座14-2′、六號支座14-3′通過螺栓固定在二號下底板7′上。兩根平行布置的二號導(dǎo)柱8′由四號支座14-1′、五號支座14-2′和六號支座14-3′支撐并由四號支座14-1′、五號支座14-2′和二號端蓋40′軸向定位。三號滑座9-1′和四號滑座9-2′通過其上的導(dǎo)孔坐在兩根二號導(dǎo)柱8′上，可帶動二號上底板13′及其連接部件在二號導(dǎo)柱8′上滑動。四號滑座9-2′和五號支座14-2′間的導(dǎo)柱上放置有二號壓縮彈簧15′，二號加壓螺栓17′從六號支座14-3′的螺孔旋入頂在二號滑塊16′的表面，推動五號支座14-2′向前滑移，二號壓縮壓縮彈簧15′從而起到限制四號滑座9-2′及其連接部件的軸向位移和預(yù)緊彈簧的作用。
權(quán)利要求
1.一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，其特征在于它包括支撐座(1)和與支撐座(1)通過升降螺桿(2)連接的升降板(3)，在升降板(3)的下方設(shè)有固定平臺(4)，在所述固定平臺(4)的下方設(shè)有兩個結(jié)構(gòu)相同的前摩擦桿裝配裝置(24)和一個后摩擦桿裝配裝置(25)，兩個前摩擦桿裝配裝置(24)并排設(shè)置在固定平臺的一端，所述后摩擦桿裝配裝置(25)設(shè)置在兩個前摩擦桿裝配裝置(24)后部的中間位置，所述兩個前摩擦桿裝配裝置(24)和后摩擦桿裝配裝置(25)的端面都與驅(qū)動裝置(10)連接；所述前摩擦桿裝配裝置(24)包括一號電機(5)和與一號電機(5)的輸出軸同軸連接的前摩擦桿(6)；前摩擦桿裝配裝置(24)還包括一號下底板(7)和與一號下底板(7)固定連接的一號導(dǎo)柱(8)，所述一號電機(5)固定在一號上底板(13)上，一號上底板(13)上固定有兩個滑座，分別為一號滑座(9-1)和二號滑座(9-2)，所述兩個滑座設(shè)置在一號導(dǎo)柱(8)上；所述前摩擦桿裝配裝置(24)通過一號下底板(7)與固定平臺(4)連接；所述后摩擦桿裝配裝置(25)包括二號電機(5′)和與二號電機(5′)的輸出軸同軸連接的后摩擦桿(11)；后摩擦桿裝配裝置(25)還包括二號下底板(7′)和與二號下底板(7′)固定連接的二號導(dǎo)柱(8′)，所述二號電機(5′)固定在二號上底板(13′)上，二號上底板(13′)上固定有兩個滑座，分別為三號滑座(9-1′)和四號滑座(9-2′)，所述兩個滑座設(shè)置在二號導(dǎo)柱(8′)上；所述后摩擦桿裝配裝置(25)通過二號下底板(7′)與固定平臺(4)連接；所述兩個前摩擦桿裝配裝置(24)的下底板(7)的端頭通過加強板(12)進行相對位置固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的方法，其特征在于兩個前摩擦桿(6)之間形成的角度為30-60度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，其特征在于在下底板(7)上設(shè)有兩個支座，分別為一號支座(14-1)和二號支座(14-2)，所述導(dǎo)柱(8)的兩端通過一號支座(14-1)和二號支座(14-2)進行固定；在二號滑座(9-2)與二號支座(14-2)之間安裝有壓縮彈簧(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，其特征在于在一號支座(14-1)與二號支座(14-2)之間還設(shè)有三號支座(14-3)，三號支座(14-3)設(shè)置在一號滑座(9-1)和二號滑座(9-2)之間，在三號支座(14-3)與二號滑座(9-2)之間的導(dǎo)柱(8)上設(shè)有滑塊(16)，在三號支座(14-3)上設(shè)有加壓螺栓(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，其特征在于所述驅(qū)動裝置(10)作用在電機(5)的端面上，所述驅(qū)動裝置(10)是氣缸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，其特征在于支撐座(1)通過升降螺桿(2)與升降板(3)連接的具體結(jié)構(gòu)為所述升降板(3)下端設(shè)有中心階梯孔(3-1)，中心階梯孔(3-1)內(nèi)裝有推力軸承(19)，所述升降螺桿(2)的下端設(shè)有軸肩，軸肩設(shè)置在推力軸承(19)的下端；所述支撐座(1)上設(shè)有螺母(1-1)，所述升降螺桿(2)與螺母(1-1)配合連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，其特征在于在升降板(3)上還設(shè)有兩個階梯孔(3-2)，導(dǎo)柱(20)的下端通過階梯孔(3-2)進行固定，所述支撐座(1)上設(shè)有供導(dǎo)柱(20)通過的孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，其特征在于在固定平臺(4)上設(shè)有三個連接件(18)，其中兩個并排設(shè)置在固定平臺的一側(cè)，另一個連接件設(shè)置在另一側(cè)的中間位置，所述兩個前摩擦桿裝配裝置(24)上的下底板(7)分別通過心軸(27)與并排設(shè)置的兩個連接件(18)連接，所述后摩擦桿裝配裝置(25)上的下底板(7)與另一個連接件連接。
全文摘要
一種隨焊摩擦擠壓控制焊接應(yīng)力變形的裝置，涉及一種可以控制焊接應(yīng)力變形的裝置。為了解決焊接應(yīng)力變形而采用的裝置設(shè)備龐大、成本高，效率低、質(zhì)量差的問題，本發(fā)明通過三個特定形狀的旋轉(zhuǎn)摩擦桿對焊接接頭不同區(qū)域施加摩擦擠壓作用，迫使這部分金屬沿著需要的方向發(fā)生塑性變形流動，設(shè)置前摩擦桿(6)和后摩擦桿(11)，前摩擦桿(6)的端面壓在焊縫的焊趾部位，后摩擦桿(11)垂直設(shè)置在焊縫正上方，摩擦桿在向前運動的同時都對焊縫進行加壓。在升降板(3)的下方設(shè)有固定平臺(4)，在固定平臺(4)的下方設(shè)有前摩擦桿裝配裝置和一個后摩擦桿裝配裝置。采用本發(fā)明所述裝置所得試件的最大縱向撓曲變形量和橫向收縮明顯下降，氣孔、縮松、微裂紋等焊接缺陷大大減少，利于推廣應(yīng)用。
文檔編號C21D7/00GK1927530SQ20061015085
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者方洪淵, 楊建國, 劉雪松, 徐文利, 李軍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)