[发明专利]一种用于搅拌摩擦焊接的自锁紧式防侧分接头

说明书

技术领域

本发明是一种用于搅拌摩擦焊接的自锁紧式防侧分接头，属于用于搅拌摩擦焊接的焊接装置的结构技术领域。

背景技术

搅拌摩擦焊接方法中，需要将搅拌针扎入结构件内部表面，在一定的轴向力作用下搅拌针旋转搅拌焊接，受到摩擦搅拌的材料发生塑性流动，实现固相焊接。双轴肩的搅拌摩擦焊焊接时利用在待焊接的型材板上下两面设置轴肩，上面轴肩防止软化材料的溢出，下轴肩是抵抗焊接过程中的轴向载荷。

上述的现有技术在专利文件CN1275453A中有所公开。在专利文件CN1275453A中的图8可以看到接头形式是搭接形式。在接头下方有肋板支撑。在进行搅拌摩擦焊接时，肋板可以抵抗轴向载荷，防止型材板发生变形。

但有些焊接接头结构中，接头的下方位置没有布置肋板，为防止变形，采用双轴肩搅拌摩擦焊技术来焊接这种类型的板材时，互相搭接的型材板所在的衍架板幅宽度和长度都要远远大于接头位置的宽度，有时多个型材板拼接焊接，侧向的压紧装置不能有效的抵抗焊接过程中的轴向载荷而在搭接位置发生侧分。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于搅拌摩擦焊接的自锁紧式防侧分接头，其目就是能够通过自锁防止焊接过程中型材板互相搭接的焊缝处发生侧分的现象。

本发明的目的是通过以下技术措施来实现的：

该种用于搅拌摩擦焊接的自锁紧式防侧分接头，该接头(3)是由两个型材板的搭接面互相配合连接而成，所述两个型材板分别为型材板(1)和另一型材板(2)，其特征在于：型材板(1)和另一型材板(2)的搭接面的结构相同，搭接面的前端是一个沿焊缝长度的凸起(7)，搭接面的后端是一个沿焊缝长度的凹槽(8)，型材板(1)和另一型材板(2)的搭接面上的凸起(7)和凹槽(8)互相吻合，使接头(3)两侧的型材板表面保持同一平面；

凸起(7)的外侧加工成倒角形成一个外斜面(9)，凹槽(8)的内侧加工成与外斜面(9)相配合的一个内斜面(10)。

本发明技术方案是将型材板(1)和另一型材板(2)的搭接面设计成一个多边形为反对称结构，型材板(1)的凸起(7)插入到另一型材板(2)的凹槽(8)内，另一型材板(2)的凸起(7)插入型材板(1)的凹槽(8)内，

形成适用于双轴肩搅拌摩擦焊焊接的预装结构，从连接好的搭接面的凸起(7)和凹槽(8)之间插入一个搅拌头，沿搭接面形成的焊缝进行搅拌摩擦焊接。

本发明技术方案的优点是可应用于宽幅铝合金型材板焊接上，机械上避免大型宽幅型材板侧向顶紧难以实现的困难，同时自锁紧式接头焊接中有效抵抗外载荷作用防止侧分，在静轴肩搅拌摩擦焊接上具有不可替代的优势。

附图说明

图1为本发明接头的装配结构示意图

图2为本发明接头的结构示意图

图3为本发明接头用于框架结构焊接的示意图，图中框架是制造铁路车辆所用的铝合金轧压构架

图4为本发明接头用于双轴肩搅拌摩擦焊接的示意图

具体实施方式

以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：

参见附图1～4所示，该种用于搅拌摩擦焊接的自锁紧式防侧分接头，该接头3是由两个型材板的搭接面互相配合连接而成，所述两个型材板分别为型材板1和另一型材板2，其特征在于：型材板1和另一型材板2的搭接面的结构相同，搭接面的前端是一个沿焊缝长度的凸起7，搭接面的后端是一个沿焊缝长度的凹槽8，型材板1和另一型材板2的搭接面上的凸起7和凹槽8互相吻合，使接头3两侧的型材板表面保持同一平面；

凸起7的外侧加工成倒角形成一个外斜面9，凹槽8的内侧加工成与外斜面9相配合的一个内斜面10。

型材板1和另一型材板2组装成防侧分接头时，将型材板1和另一型材板2的搭接面设计成一个多边形为反对称结构，型材板1的凸起7插入到另一型材板2的凹槽8内，另一型材板2的凸起7插入型材板1的凹槽8内，搅拌针5从型材板1和另一型材板2组装成防侧分接头3的上表面的中间扎入材料内部，贯通材料厚度后，将另一转动体6拧紧在搅拌针5前端并压紧在下方型材板的下表面上，使得上轴肩4和转动体6一起夹紧接头3的上、下表面，开始搅拌摩擦焊接。

与现有技术相比，该种接头通过凸凹端的配合锁紧，有效防止焊接过程中由于高轴向载荷作用使第一型材板和第二型材板分离。