一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具制造技术

本实用新型专利技术涉及搅拌摩擦焊领域，具体涉及一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具。一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，包含卡具底座，所述卡具底座上设有凹槽，其特征在于：所述凹槽设有两个卡紧边和两个固定边，所述两个卡紧边相对设置，两个固定边相对设置；所述两个卡紧边通过若干个卡紧板相连接，其中一卡紧边设有用于进刀和退刀的“U”型槽；所述两个固定边均设有用于固定工件的紧固螺栓。本实用新型专利技术在焊接过程中通过多方位的固定卡紧，使得加工件不发生滑动现象，对焊接中的数据测试进行实时检测，用于分析焊接质量。

A Fixture for Welding Equipment Based on Friction Stir Welding

【技术实现步骤摘要】
一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具
本技术涉及搅拌摩擦焊领域，具体涉及一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具。
技术介绍
搅拌摩擦焊接技术在工业领域得到了广泛应用，其主要应用于铝合金等有色金属材料的焊接，由于它的广泛应用解决了利用传统技术对铝合金材料焊接出现的易产生气孔、热裂纹等缺陷问题。对于热处理型铝合金来说，也避免在焊接时热影响区产生软化，强度降低的问题。但是，搅拌摩擦焊接技术主要是利用摩擦发热使得焊缝处的温度快速达到固相点温度，其中固相点温度为熔点温度的80%左右，然后进行搅拌混合成型，焊缝处温度变化和搅拌头下压力变化对焊缝质量有决定性影响，现有技术中，并未有在焊接过程中，对其温度或者压力进行测量的装置。另外，在焊接过程中，工件因固定不牢固导致焊接缝出现偏差，都会导致焊接质量差。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供如下装置：一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，包含卡具底座，所述卡具底座上设有凹槽，所述凹槽设有两个卡紧边和两个固定边，所述两个卡紧边相对设置，两个固定边相对设置；所述两个卡紧边通过若干个卡紧板相连接，其中一卡紧边设有“U”型槽；所述两个固定边均设有用于固定工件的紧固螺栓。将卡具底座固定在工作台上，其上的凹槽内放置工件，两个卡紧边通过卡紧板相连控制工件的水平方向，两个固定边固定工件的垂直方向，工件的焊缝与“U”型槽处在同一水平线，其中“U”型槽口用于焊接头的进退。优选地，所述卡具底座底部开设有若干个压力传感器置入孔以及出线槽；还包括设置在凹槽内的垫板，所述垫板上设有若干个压力传感器置入孔或/和若干个温度传感器置入孔，当垫板上设有压力传感器置入孔时，所述垫板上的压力传感器置入孔与卡具底座上的压力传感器置入孔相对应。卡具底座凹槽内设有压力传感器置如孔以及出线槽，垫板上设有压力传感器置入孔或/和温度传感器置入孔，用来放置压力传感器或/和温度传感器，从而用来测量在焊接过程中工件的温度以及焊接头的下压力。优选地，在靠近固定边的凹槽内部设有用于固定工件水平方向夹紧的水平滑板。水平滑板可顶住工件，对其垂直方形做进一步的固定卡紧。优选地，所述的卡紧板两端分别与设置在两个卡紧边上的螺栓连接；所述的螺栓均设置在螺栓槽内，所述的卡紧板相互平行。螺栓对卡紧板进行固定，从而对凹槽内的工件起到加固的作用。卡紧板相互平行，使得不影响“U”型槽内焊接头的进退。优选地，所述的“U”型槽与相对的卡紧边上的其中一个螺栓槽相对应，该螺栓槽上安装有紧固装置，所述的紧固装置为固定板通过螺栓固定。将需要焊接的工件的一端通过螺栓固定的固定板进行固定，使得工件在焊接时，不易被焊接头拉动。优选地，所述的水平滑板为“L”型，其上设有凹坑，所述凹坑与固定边上的紧固螺栓相对应。水平滑板设置为“L”型，可将工件远离焊接的一边伸进到“L”的开口处，对其固定并水平夹紧，卡具底座上的紧固螺栓延伸到水平滑板的凹坑，进一步的对工件进行固定。优选地，所述卡紧板为“T”字型。“T”字型卡紧板可保证卡紧板的刚度，可垂直方向压紧工件，对工件固定起到效果，并在卡紧板的两端对工件施予均匀压紧力。优选地，所述的卡具底座底部上的压力传感器置入孔为四个，按2*2格式排列，所述接线槽为两个，且两个接线槽交叉相连两个对角线上的压力传感器置入孔。优选地，所述的垫板上的温度传感器置入孔为9个，按3*3格式排列，当垫板上设有压力传感器时，压力传感器数量为4个，分别位于温度传感器所组成的矩形的四个角的位置处，且与卡具底座上的压力传感器置入孔相对应。这样可以动态实时检测焊缝在焊接过程中在工件不同区域处的温度情况，并且对焊接头前进侧和后退侧温度进行了分别检测。另外，对焊接头对工件的压力也进行了实时监控。优选地，通过压力传感器置入孔连接的压力传感器为单向微型测力传感器；通过温度传感器置入孔连接的温度传感器为采用STTF系列热电偶温度传感器。其中单向微型测力传感器，防油、防水、防腐蚀，可以进行高速动态响应。温度传感器，采用STTF系列热电偶温度传感器，金属外壳封装，适用于物体表面温度的测量。本技术提供的基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，具有固定结构和数据测试结构，固定结构由卡具底座、螺栓、水平滑板、卡紧板、螺栓等组成，数据测试结构由压力传感器和温度传感器进行测试。对工件进行水平、垂直两个方向的完全固定，使得在焊接过程中不发生滑动现象。数据测试结构中的压力传感器和温度传感器可随时对焊接中的温度和压力进行实时检测。附图说明图1为本技术的卡具装配图；图2为本技术结构示意图；图3为底座示意图；图4为卡紧板示意图；图5为垫板示意图；图6为水平滑板示意图；图7为本技术结构A-A剖视图。附图标记：1-卡具底座，2.紧固螺栓，3-卡紧板，4-水平滑板，5-螺栓槽，6-“U”形槽，7-垫板，8-压力传感器置入孔，9-温度传感器置入孔，10-出线槽，11-卡紧边，12-固定边，13-凹槽。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步说明。实施例1一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，包含卡具底座（1），所述卡具底座（1）一面上设有一凹槽（13），所述卡具底座（1）底部开设有4个压力传感器置入孔（8）以及两条出线槽（10）；还包括设置在凹槽（13）内的垫板（7），所述垫板（7）上设有4个压力传感器置入孔（8）和9个温度传感器置入孔（9），压力传感器置入孔（8）为2*2格式排列，温度传感器置入孔（9）按3*3格式排列，所述垫板（7）上的压力传感器置入孔（8）与卡具底座（1）上的压力传感器置入孔（8）相对应；所述凹槽（13）设有两个卡紧边（11）和两个固定边（12），所述两个卡紧边（11）相对设置，两个固定边（12）相对设置；所述两个卡紧边（11）通过2个“T”型卡紧板（3）相连接，其中一卡紧边（11）设有“U”型槽（6）；所述两个固定边（12）均设有用于固定工件的紧固螺栓（2）。所述在靠近固定边（12）的凹槽（13）内部设有用于固定工件垂直方向的“L型”水平滑板（4）。将水平滑板（4）倒置，其开口向下，且朝向工件，所述的卡紧板（3）两端分别与设置在两个卡紧边（11）上的螺栓连接；所述的螺栓均设置在螺栓槽（5）内，所述的卡紧板（3）相互平行；所述的”U”型槽（6）与相对的卡紧边（11）上的其中一个螺栓槽（5）相对应，该螺栓槽（5）上安装有固定板，固定板通过螺栓固定；工件的焊缝与”U”型槽（6）相对，工件另外一端通过固定板进行固定压紧，所述水平滑板（4）上设有凹坑，凹坑与卡具底座（1）凹槽（13）边上的紧固螺栓（2）相对应，紧固螺栓（2）顶进凹坑内；该装置上的压力传感器置入孔（8）与温度传感器置入孔（9）中分别置入相应的传感器；所述压力传感器为单向微型测力传感器，所述温度传感器为采用STTF系列热电偶温度传感器，传感器的线从出线槽（10）中连接到外面的显示屏上。将需要焊接的两块钢板工件放入垫板（7）上，其焊缝对准”U”型槽（6），一端用固定板卡紧固定，且两块工件分别伸入到“L”型水平滑块的开口处，依次拧紧两将卡具底座（1）固定在工作台上，拧紧紧固螺栓（2），卡紧板（3）上的螺栓，将焊接头对准焊缝进行水平移动，进行焊接工作。在焊接过程中，压力传感器输出的值范围为0~35KN，温度传感器输出的值范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，包含卡具底座（1），所述卡具底座（1）上设有凹槽（13），其特征在于：所述凹槽（13）设有两个卡紧边（11）和两个固定边（12），所述两个卡紧边（11）相对设置，两个固定边（12）相对设置；所述两个卡紧边（11）通过若干个卡紧板（3）相连接，其中一卡紧边（11）设有”U”型槽（6）；所述两个固定边（12）均设有用于固定工件的紧固螺栓（2）。

【技术特征摘要】
1.一种基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，包含卡具底座（1），所述卡具底座（1）上设有凹槽（13），其特征在于：所述凹槽（13）设有两个卡紧边（11）和两个固定边（12），所述两个卡紧边（11）相对设置，两个固定边（12）相对设置；所述两个卡紧边（11）通过若干个卡紧板（3）相连接，其中一卡紧边（11）设有”U”型槽（6）；所述两个固定边（12）均设有用于固定工件的紧固螺栓（2）。2.根据权利要求1所述的基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，其特征在于：所述卡具底座（1）底部开设有若干个压力传感器置入孔（8）以及出线槽（10）；还包括设置在凹槽（13）内的垫板（7），所述垫板（7）上设有若干个压力传感器置入孔（8）或/和若干个温度传感器置入孔（9），当垫板（7）上设有压力传感器置入孔（8）时，所述垫板（7）上的压力传感器置入孔（8）与卡具底座（1）上的压力传感器置入孔（8）相对应。3.根据权利要求2所述的基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，其特征在于：在靠近固定边（12）的凹槽（13）内部设有用于固定工件水平方向夹紧的水平滑板（4）。4.根据权利要求3所述的基于搅拌摩擦焊的焊接设备卡具，其特征在于：所述的卡紧板（3）两端分别与设置在两个卡紧边（11）上的螺栓连接；所述的螺栓均设置在螺栓槽（5）内，所述的卡紧板（3）相互平行。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李积元，王金辉，杨迪，刘建强，王道青，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：新型
国别省市：青海,63