[发明专利]一种载流搅拌摩擦焊的电流加载方式及其设备

权利要求书

1.一种载流搅拌摩擦焊的电流加载方式及其设备，在载流-搅拌摩擦焊接过程中，在工件的搅拌摩擦焊接区通入电流而产生内生电阻热和摩擦热共同对接头的工件加热实现焊接的电流加载方法及设备，其特征在于：将外加电源(11)的正极接在并不旋转的搅拌头的外轴套肩(1)上，将外加电源(11)的负极接在搅拌区下方的导电片(6)上，被焊工件的底部设有绝缘片(7)；外加电流流经的路线是电源(11)正极→导电环扣(9)→外轴套肩(1)→搅拌头(2)→搅拌针(3)→两个被焊工件的搅拌区→导电片(6)→电源(11)负极；其外加电流设备由外轴套肩(1)、搅拌头(2)、搅拌针(3)、被焊工件一(4)、被焊工件二(5)、导电片(6)、绝缘片(7)、工作台(8)、导电环扣(9)、电缆线(10)和电源(11)组成；外加电流幅值是搅拌摩擦焊接区的电流密度平均值为1.2A/mm²-138A/mm²，外加电流频率为5-420Hz，占空比为35％-100％。

2.根据权利要求1所述的载流搅拌摩擦焊的电流加载方式及其设备，其特征在于：所采用的外加电源(11)是数字式逆变电阻焊焊接电源，或者是数字式逆变弧焊焊接电源，或者是晶体管式弧焊电源，或者是矩形波交流弧焊电源，或者是晶闸管式弧焊电源，或者是其他能够承受短路电流的交直两用电源、或者脉冲的低电压大电流电源；所选用的导电片(6)是具有一定厚度的、有一定强度的、良好导电能力的材料，可以是铜片，也可以是铝片，与电缆线和另一连接端都有良好的电接触，使电流能够准确地通过搅拌区形成正确的导电回路；所选用的绝缘片(7)是具有一定硬度、强度和耐高温的绝缘材料，能够承受焊接过程中高温、有足够的强度并且保证完全绝缘，是陶瓷材料，或金属+高分子复合材料，或导热金属块+高分子绝缘块的复合体材料。

3.根据权利要求1所述的载流搅拌摩擦焊的电流加载方式及其设备，其特征在于：外轴套肩(1)不运动，搅拌头(2)和搅拌针(3)一起作旋转运动；导电环扣(9)安装在离搅拌头(2)较近的位置，一端与电缆线(10)相连，通过固定螺栓与外轴套肩(1)连接，保证良好的电接触，使电源(11)的电流能够以较短的距离迅速导入搅拌针(3)；外轴套肩(1)，搅拌头(2)，搅拌针(3)都是能够导电的材料，能够顺利把电流通过外轴套肩(1)、搅拌头(2)、搅拌针(3)传给两个被焊材料的搅拌区，最后通过导电片(6)经过电缆线回到电源的负极而构成有效的电回路。

4.根据权利要求1所述的载流搅拌摩擦焊的电流加载方式及其设备，其特征在于：被焊工件一(4)、被焊工件二(5)是同种材料，或者是异种材料；被焊工件接头是搭接接头，或是对接接头，或点焊接头，或角接头。