一种摩擦焊焊接接头制造技术

本实用新型专利技术一种摩擦焊焊接接头，包括旋转端和移动端，所述旋转端的旋转轴与所述移动端的夹持中心轴在一条直线上；所述旋转端包括带动所述旋转端旋转的飞轮、用于夹持焊接件Ⅰ的旋转夹具和用于固定所述焊接件Ⅰ的顶柱Ⅰ，所述移动端包括用于夹持焊接件Ⅱ的移动夹具和用于固定所述焊接件Ⅱ的顶柱Ⅱ；所述焊接件Ⅰ与焊接件Ⅱ的接触面为焊接面，两个所述焊接面平行，其中一个所述焊接面中部向内凹陷形成圆形台阶孔。通过改进摩擦焊焊接接头的结构，实现了对物理、化学性能差异大的两种材料的焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦焊焊接接头
本技术涉及摩擦焊焊接
，具体涉及一种摩擦焊焊接接头。
技术介绍
摩擦焊是一种利用焊接接触面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑性变形热，使其附近区域温度上升到接近但低于熔点的温度区间，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的方法，是一个包含热、力、冶金、传质及其相互作用的复杂过程。对于物理、化学性能差异大的两种材料的焊接，尤其是对于一些线性膨胀系数差异大的材料，两种材料的焊接是业界难题。现有技术多采用钎焊方式进行焊接，能耗高、污染大、效率低，质量稳定性不高，焊接性差，极易产生裂纹。如何利用摩擦焊技术实现物理、化学性能差异大的两种材料的焊接时目前有待解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种摩擦焊焊接接头，通过改进摩擦焊焊接接头的结构，实现对物理、化学性能差异大的两种材料的焊接。本技术解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：一种摩擦焊焊接接头，包括旋转端和移动端，其特征在于，所述旋转端的旋转轴与所述移动端的夹持中心轴在一条直线上；所述旋转端包括飞轮、用于夹持焊接件I的旋转夹具和用于固定所述焊接件I的顶柱I，所述移动端包括用于夹持焊接件Ⅱ的移动夹具和用于固定所述焊接件Ⅱ的顶柱Ⅱ；所述焊接件I与焊接件Ⅱ的接触面为焊接面，两个所述焊接面平行，其中一个所述焊接面中部向内凹陷形成圆形台阶孔，所述台阶孔直径大于与所述台阶孔相对一侧的所述焊接面，所述台阶孔的底部设置多个凹台，所述台阶孔内设置有焊料。进一步的，多个所述凹台包括中央凹台和围绕所述中央凹台均匀设置的多个边缘凹台。进一步的，所述边缘凹台有六个，六个所述边缘凹台呈环形排列。进一步的，所述焊料的直径和厚度与所述台阶孔相同。进一步的，所述飞轮活动设置于所述旋转夹具外侧，与所述旋转夹具共同旋转。进一步的，所述焊接件I与所述顶柱I之间通过过渡件I固定，所述过渡件I与所述焊接件I接触端形状与所述焊接件I相匹配，使所述焊接件I正好卡接于所述过渡件I上。进一步的，所述过渡件I与所述焊接件I直径相同。进一步的，所述焊接件Ⅱ与所述顶柱Ⅱ之间通过过渡件Ⅱ固定，所述过渡件Ⅱ与所述焊接件Ⅱ接触端形状与所述焊接件Ⅱ相匹配，使所述焊接件Ⅱ正好卡接于所述过渡件Ⅱ上。进一步的，所述过渡件Ⅱ与所述焊接件Ⅱ直径相同。进一步的，所述旋转夹具通过夹套夹持所述焊接件I与过渡件。本技术一种摩擦焊焊接接头，其有益效果在于：通过台阶孔的接头形式，使中间焊料在焊接过程中以及焊后均起到了缓冲的作用，不仅避免了因装夹精度误差导致摩擦接触初期的冲击，而且在顶锻变形结束后，接头中仍然有足够的焊料，起到了吸收应力和金相组织的过渡作用，保证了接头最终的性能满足设计和使用要求。通过中间焊料吸收摩擦焊过程中所产生的相变应力，并通过热扩散改善接头组织和性能，在保证接头结合强度的同时，避免了物理、化学性能差异大的两种材料焊接时裂纹的产生。附图说明下面结合实施例和附图对本技术进行详细说明，其中：图1为本技术一种摩擦焊焊接接头的剖面结构图。图2为本技术一种摩擦焊焊接接头台阶孔的剖面放大图。图3为本技术一种摩擦焊焊接接头台阶孔的俯视图。附图中，1为焊接件I，2为焊料，3为焊接件Ⅱ，4为移动夹具，5为过渡件I，6为旋转夹具，7为台阶孔，8为凹台，9为飞轮，10为顶柱I，11为夹套，12为顶柱Ⅱ，81为中央凹台，82为边缘凹台。具体实施方式下面结合附图进一步阐述本技术的具体实施方式：如图1-3所示，一种摩擦焊焊接接头，包括旋转端和移动端，旋转端的旋转轴与移动端的夹持中心轴在一条直线上；旋转端包括飞轮9、用于夹持焊接件I1的旋转夹具6和用于固定焊接件I1的顶柱I10，移动端包括用于夹持焊接件Ⅱ3的移动夹具4和用于固定焊接件Ⅱ3的顶柱Ⅱ12；焊接件I1与焊接件Ⅱ3的接触面为焊接面，两个焊接面平行，其中一个焊接面中部向内凹陷形成圆形台阶孔7，台阶孔7直径大于与台阶孔7相对一侧的所述焊接面，台阶孔7的底部设置多个凹台8，台阶孔7内设置有焊料2。通过台阶孔7的设计，在台阶孔7内设置焊料2，焊料2为过渡性金属，在一优选实施例中，过渡性金属为纯镍、黄铜或紫铜。使中间过渡性金属在焊接过程中以及焊后均起到了缓冲的作用，不仅避免了因装夹精度误差导致摩擦接触初期的冲击，而且在顶锻变形结束后，接头中仍然有足够的过渡性金属，起到了吸收应力和金相组织的过渡作用，保证了接头最终的性能满足设计和使用要求。台阶孔7直径大于与台阶孔7相对一侧的所述焊接面，使焊接件在焊接的过程中避免了两种焊接件直接接触，从而导致的脆性裂纹。在一具体实施例中，多个凹台8包括中央凹台81和围绕中央凹台81均匀设置的多个边缘凹台82，多个凹台8均匀分布，使焊接过程中产生的相变应力均匀扩散，优化接头组织的性能。焊料2吸收摩擦焊过程中所产生的相变应力，并通过热扩散改善接头组织和性能，在保证接头结合强度的同时，避免了物理、化学性能差异大的两种材料焊接时裂纹的产生。在有优选实施例中，边缘凹台82有六个，六个边缘凹台82呈环形排列。为了提高焊接的质量及焊接面的外观，焊料2的直径和厚度与台阶孔7相同。为了增大焊接件I1的焊接夹持面积，防止夹持时打滑，焊接件I1与顶柱I10之间通过过渡件I5固定，过渡件I5与焊接件I1接触端形状与焊接件I1相匹配，使焊接件I1正好卡接于过渡件I5上。过渡件I5与焊接件I1直径相同。在一优选实施例中，旋转夹具6夹持住焊接件I1并使焊接件I1有一部分露出于旋转夹具6，使焊接件I1与焊料2更好的接触，保证焊接质量。为了增大焊接件Ⅱ3的焊接夹持面积，防止夹持时打滑，焊接件Ⅱ3与顶柱Ⅱ12之间通过过渡件Ⅱ(附图中未标示)固定，过渡件Ⅱ与焊接件Ⅱ3接触端形状与焊接件Ⅱ3相匹配，使焊接件Ⅱ3正好卡接于过渡件Ⅱ上。过渡件Ⅱ与焊接件Ⅱ3直径相同。飞轮9活动设置于旋转夹具6外侧，在摩擦焊液压马达的带动下与旋转夹具6共同旋转。旋转夹具6通过夹套11夹持焊接件I1与过渡件I5。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及核心思想，并不用以限制本技术，同时，对于本领域一般技术人员，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应该包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦焊焊接接头，包括旋转端和移动端，其特征在于，所述旋转端的旋转轴与所述移动端的夹持中心轴在一条直线上；所述旋转端包括飞轮、用于夹持焊接件I的旋转夹具和用于固定所述焊接件I的顶柱I，所述移动端包括用于夹持焊接件Ⅱ的移动夹具和用于固定所述焊接件Ⅱ的顶柱Ⅱ；所述焊接件I与焊接件Ⅱ的接触面为焊接面，两个所述焊接面平行，其中一个所述焊接面中部向内凹陷形成圆形台阶孔，所述台阶孔直径大于与所述台阶孔相对一侧的所述焊接面，所述台阶孔的底部设置多个凹台，所述台阶孔内设置有焊料。

【技术特征摘要】
1.一种摩擦焊焊接接头，包括旋转端和移动端，其特征在于，所述旋转端的旋转轴与所述移动端的夹持中心轴在一条直线上；所述旋转端包括飞轮、用于夹持焊接件I的旋转夹具和用于固定所述焊接件I的顶柱I，所述移动端包括用于夹持焊接件Ⅱ的移动夹具和用于固定所述焊接件Ⅱ的顶柱Ⅱ；所述焊接件I与焊接件Ⅱ的接触面为焊接面，两个所述焊接面平行，其中一个所述焊接面中部向内凹陷形成圆形台阶孔，所述台阶孔直径大于与所述台阶孔相对一侧的所述焊接面，所述台阶孔的底部设置多个凹台，所述台阶孔内设置有焊料。2.如权利要求1所述一种摩擦焊焊接接头，其特征在于：多个所述凹台包括中央凹台和围绕所述中央凹台均匀设置的多个边缘凹台。3.如权利要求2所述一种摩擦焊焊接接头，其特征在于：所述边缘凹台有六个，六个所述边缘凹台呈环形排列。4.如权利要求1所述一种摩擦焊焊接接头，其特征在于：所述焊料的直径和厚度与所述台阶孔相同。...

【专利技术属性】
技术研发人员：周跃宏，
申请(专利权)人：重庆英杰贝尔机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50