本发明专利技术公开了一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，包括输出高频机械振动的小型振动电机，通过活动段将振动经振动触头传递给焊接零件，为焊接过程中熔池熔融金属液的凝固过程输入高频振动。活动段具有螺栓连接的多关节金属杆装置，可灵活调节活动段的形状来配合复杂多变的焊接零件。振动触头通过螺纹连接在活动段末端，可以根据具体工况灵活更换。在焊接工作准备就绪之后，调节好活动段和振动触头，使振动触头与焊接零件接触，在整个焊接工作过程中，保证振动触头持续给焊接零件输入高频振动，从而达到细化焊缝组织的目的。
【技术实现步骤摘要】
一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置
本专利技术属于焊接
，涉及一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置。
技术介绍
焊接技术作为现代工业发展过程中，金属材料连接的关键技术之一，对具有焊接结构的零件或大型装备的使用性能、服役安全性能起到至关重要的作用。由于焊接过程中，尤其是熔焊过程熔融金属的凝固不同于传统的金属铸造过程，存在较大的温度梯度、快的冷却速率、不平衡凝固过程及元素偏析、凝固组织不均匀等特点，导致焊接结构中焊缝区域组织成为整个零件中性能最为薄弱的位置，导致整个零件的综合性能下降。因此如何通过优化焊接及相关技术，达到改善焊缝组织结构性能，从而提高焊接结构整体性能，成为目前亟待解决的工程技术问题。查阅相关文献发现，有研究者研究了超声振动对金属凝固组织的影响，具体研究内容为通过超声导入变幅杆将超声波发生器产生的超声振动导入到熔融金属液中，探究超声作用下，金属凝固组织的演变规律，最终发现：在金属凝固过程中引入超声振动，能够细化晶粒组织、改善元素偏析、提高金属和合金性能。受此启发并结合熔焊过程中，熔融金属液凝固时出现的类似影响焊缝组织性能的问题，本专利技术专利提出了一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化的方法和装置，细化焊缝组织结构、改善元素偏析，最终提高焊接接头性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，解决了现有技术中存在的焊接过程中，焊缝组织晶粒粗大、组织不均匀、元素偏析严重的问题问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，包括振动台，振动台侧面铰接有活动段，活动段为多关节连接的金属杆状结构，包括有若干个活动件，活动件之间通过铰链连接，其中一个活动件一端端部与振动台铰接，另一端与其余的活动件铰接，每个活动件设置有振动触头。本专利技术的特点还在于：活动件为T型结构，单个活动件横向两端端部设置有铰链与另外两个活动件活动链接，活动件纵向一端端部设置有振动触头。振动触头包括有主体与接触端，主体为柱型结构，主体上的接触端为锥型结构，接触端的顶端为球形结构。主体表面设置有螺纹，主体通过螺纹与活动件连接。振动台上固接有小型振动电机，小型振动电机为具有档位调节的小型商用电机。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术采用小型振动电机提供机械振动，对熔焊过程中熔池熔融金属凝固组织进行细晶化处理，从而提高焊缝组织结构性能。2、本专利技术通过活动段连接振动触头，借助焊接零件本身将高频振动传递给熔池的熔融金属，从而避免了类似超声导入变幅杆在接触熔融金属液发生损坏的问题。3、活动段的可动关节提供了灵活的可动性，结合螺纹连接的可更换式振动触头，能满足结构多样的焊接零件，应用场景广泛。附图说明图1是本专利技术一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置的结构示意图；图2是本专利技术一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置的活动件结构示意图；图3是本专利技术一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置的振动触头结构示意图。图中，1.振动台，2.活动段，3.振动触头，4.焊接零件，2-1.活动件，3-1.主体，3-2.接触端。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，如图1所示，一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，包括振动台1，振动台侧面铰接有活动段2，活动段2为多关节连接的金属杆状结构，包括有若干个活动件2-1，活动件2-1之间通过铰链连接，其中一个活动件2-1一端端部与振动台1铰接，另一端与其余的活动件2-1铰接，每个活动件2-1设置有振动触头3。活动件2-1为T型结构，单个活动件2-1横向两端端部设置有铰链与另外两个活动件2-1活动链接，活动件2-1纵向一端端部设置有振动触头3。振动触头3包括有主体3-1与接触端3-2，主体3-1为柱型结构，主体3-1上的接触端3-2为锥型结构，接触端3-2的顶端为球形结构。主体3-1表面设置有螺纹，主体3-1通过螺纹与活动件2-1连接。振动台1上固接有小型振动电机，小型振动电机为具有档位调节的小型商用电机。本专利技术一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置中主要部件的作用分别如下：活动段2的作用为导入振动电机高频振动到振动触头3，并且通过固定振动触头3与焊接零件4的接触，将高频振动传递给焊接零件4。振动触头3是通过螺纹连接在活动段末端的可更换零件，可根据实际工作需要灵活设计。本专利技术一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，其工作过程如下：准备工作：先将连接活动段2的小型振动电机1旁置于焊接零件4附近合适的位置，调整活动段2的可动关节，调整活动段2的姿态使振动触头3与焊接零件4良好接触，然后上紧活动段2可动关节处的连接螺栓。工作工程：在焊接工作开始之前，开启小型振动电机，调节小型振动电机的档位到合适的振动频率。然后进行焊接工作，从而保证在整个熔池形成到熔融金属液凝固的过程中，都有高频机械振动的导入，从而达到焊缝金属凝固组织均匀化、晶粒细化的目的。本专利技术一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，其优点在于：1、受超声振动对金属铸造工艺中金属凝固组织影响的启发，本专利技术采用小型振动电机提供机械振动，对熔焊过程中熔池熔融金属凝固组织进行细晶化处理，从而提高焊缝组织结构性能。2、本专利技术通过活动段连接振动触头，借助焊接零件本身将高频振动传递给熔池的熔融金属，从而避免了类似超声导入变幅杆在接触熔融金属液发生损坏的问题。3、活动段的可动关节提供了灵活的可动性，结合螺纹连接的可更换式振动触头，能满足结构多样的焊接零件，应用场景广泛。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，其特征在于，包括振动台(1)，所述振动台侧面铰接有活动段(2)，所述活动段(2)为多关节连接的金属杆状结构，包括有若干个活动件(2-1)，所述活动件(2-1)之间通过铰链连接，其中一个活动件(2-1)一端端部与振动台(1)铰接，另一端与其余的活动件(2-1)铰接，每个活动件(2-1)设置有振动触头(3)。/n
【技术特征摘要】
1.一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，其特征在于，包括振动台(1)，所述振动台侧面铰接有活动段(2)，所述活动段(2)为多关节连接的金属杆状结构，包括有若干个活动件(2-1)，所述活动件(2-1)之间通过铰链连接，其中一个活动件(2-1)一端端部与振动台(1)铰接，另一端与其余的活动件(2-1)铰接，每个活动件(2-1)设置有振动触头(3)。
2.根据权利要求1所述的一种熔焊过程中焊缝组织机械振动细晶化装置，其特征在于，所述活动件(2-1)为T型结构，单个活动件(2-1)横向两端端部设置有铰链与另外两个活动件(2-1)活动链接，活动件(2-1)纵向一端端部设置有振动触头(3)。
【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，朱子越，王刚，王博玉，苟川东，高俊，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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