[发明专利]用于高熔点材料连接的便携式无匙孔搅拌摩擦点焊设备

说明书

本发明公开了一种用于高熔点材料连接的便携式无匙孔搅拌摩擦点焊设备，包括外壳体（6），所述外壳体（6）顶部设有握把（7），所述外壳体（6）内安装动力电机（1）；所述动力电机（1）通过套筒联轴器（11）连接主动齿轮轴（8），所述主动齿轮轴（8）通过其上齿轮与从动齿轮轴（9）上的齿轮啮合，所述从动齿轮轴（9）通过轴节（12）与主轴（10）上端连接，所述轴节（12）和主轴（10）之间安装导线平键（30）。本发明设计合理，该设备采用双齿轮齿条同步反向进给机构及快速感应预热机构，大大增加了设备的联动性和便携性，并适应于高熔点材料的搅拌摩擦点焊。

技术领域

本发明属于点焊连接技术领域，具体为一种适用于高熔点材料连接的便携式无匙孔搅拌摩擦点焊设备。

背景技术

随着安全性和燃油经济性需求的增长，汽车及航空航天工业对高强度、轻质材料的需求越来越大。在轻量化的推动下，汽车及航天航空领域中铝合金、镁合金等零部件的使用比例逐年增加，钢铁在材料中主导地位也受到了威胁。为提高零部件的安全性并应对来自其他材料的挑战，目前钢铁材料的开发重点是超高强度钢。超高强度钢不仅可在不降低安全性的前提下通过厚度减薄达到减重目的，且超高强度钢在抗碰撞性能、耐腐蚀性能和成本方面相比其他材料也具有较大的优势。电阻点焊是工业制造过程中一项关键的、同时也是符合轻量化制造要求的连接技术。然而，高熔点材料尤其是超高强度钢的电阻点焊却面临着一些难题：超高强度钢电阻点焊时容易产生飞溅、缩孔和裂纹等内部缺陷，工艺参数不当时也会出现未熔合、压痕过深、板间翘曲、表面裂纹等问题。这些缺陷易造成接头承载能力的降低，成为生产中的不稳定因素。

搅拌摩擦点焊是在搅拌摩擦焊技术基础上发展起来的一项极具应用前景的新型固相点焊连接技术。与电阻点焊技术相比较，搅拌摩擦点焊方法具有如下优点：接头质量高、缺陷少、工艺简单、耗能小、设备投资低、搅拌头寿命长和绿色环保。

目前，搅拌摩擦点焊设备有两种：一种是德国GKSS研究所和Riftic公司开发的无匙孔搅拌摩擦点焊设备，其特点是设备体积庞大、控制系统复杂、价格昂贵；一种是日本川崎和马自达公司开发的有匙孔搅拌摩擦点焊设备，其搅拌头的搅拌针和轴肩一体式设计，对焊接厚度的适应性不强，不能够应对范围较广的焊接材料。

由于现有的搅拌摩擦点焊设备普遍应用于低熔点材料的连接，且体积庞大，工作区间及工作维度有限，因而无法满足高熔点材料高效连接的要求，也无法满足一些小区域或大型复杂结构件的点焊灵活性要求。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明目的在于提供一种适用于高熔点材料连接、便携、同时可实现无匙孔焊接、并对焊接工件形状及焊接位置具有较高适应性的搅拌摩擦点焊设备，以满足制造领域的焊接需求。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种用于高熔点材料连接的便携式无匙孔搅拌摩擦点焊设备， 包括外壳体，所述外壳体顶部设有握把，所述外壳体内安装动力电机；所述动力电机通过套筒联轴器连接主动齿轮轴，所述主动齿轮轴通过其上齿轮与从动齿轮轴上的齿轮啮合，所述从动齿轮轴通过轴节与主轴上端连接，所述轴节和主轴之间安装导线平键；所述主轴下端通过螺纹安装探针；所述主轴上部通过角接触球轴承套装主轴套筒，所述主轴套筒两侧对称设有主轴套筒齿条；所述主轴下部活动套装有袖筒，所述袖筒底部外套装压紧套筒，所述压紧套筒由陶瓷加工而成、通过螺钉固定在外壳体内底端，所述压紧套筒底面开有环形槽口，所述压紧套筒的环形槽口内绕制有高频感应线圈；所述袖筒上表面位于主轴两侧对称设有袖筒齿条；所述外壳体内位于主轴两侧通过深沟球轴承对称安装有两根步进齿轮轴，所述步进齿轮轴通过凸缘联轴器与步进电机联接，其上小齿轮与袖筒齿条啮合、大齿轮与主轴套筒齿条啮合。