[发明专利]一种金属材料焊轧一体化复合成形装置及方法

权利要求书

1.一种金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，包括：

机架，具有支撑结构的一体式或分体式的架体，用于固定升降机构和空间尺寸调整机构；

升降机构，与轧制机构配合，用于调整轧制机构与待焊轧的板材之间的距离，所述待焊轧的板材由固定在机架上的固定机构夹持限制其在垂直方向上的波动或限制其在所有方向上的移动；

空间尺寸调整机构，用于夹持焊接机构且调节所述焊接机构与所述待焊轧的板材的位置，以及调节所述焊接机构与所述轧制机构的相对距离；

焊接机构，具有低热输入填丝焊特征，用于对待焊轧的板材焊接，且焊接后获得具有一定余高的焊接接头；

轧制机构，由驱动机构驱动，用于对焊接接头余高进行同步轧制。

2.根据权利要求1所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，所述升降机构设置两组，采用液压推杆配合升降座的结构形式由油泵驱动；所述液压推杆的固定端固定在机架上，其活动端固定在所述升降座上；所述升降座滑动配合在机架侧壁上的滑槽内，实现上下移动。

3.根据权利要求1所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，所述空间尺寸调整机构采用上下移动滑块、横纵移动滑块配合转动调距的结构形式，通过转动调距装置分别将上下移动滑块和横纵移动滑块结合，并通过夹持装置夹持所述焊枪机构调节其焊接位置。

4.根据权利要求3所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，所述转动调距装置采用转轴配合移动端块和固定端块的形式，分别将其固定在相应的移动滑块上，用于调整移动滑块间的相对位置。

5.根据权利要求1所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，所述焊接机构包括送丝装置、焊枪及焊接热源，所述低热输入填丝焊特征是指采用但不局限于高能束填丝焊、高能束-电弧复合填丝焊、冷金属过渡熔化极气体保护焊、交流电弧熔化极气体保护焊以及其它低热输入填丝焊的方法进行焊接。

6.根据权利要求1-5任意权利要求所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，所述轧制机构采用双轧辊或单轧辊结构形式。

7.根据权利要求6所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，所述轧制机构采用双轧辊结构时，上轧辊转动配合连接在所述升降机构的两个升降座上，下轧辊转动配合在机架中下部；相应地，所述驱动机构采用伺服电机配合减速器及齿轮组传动连接于上、下轧辊。

8.根据权利要求6所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，所述轧制机构采用单轧辊结构时，所述机架采用分体式的架体，上部具有移动特征的行走机构通过滑槽轨道沿下部的固定的架体基座水平移动；所述升降结构与所述空间尺寸调整机构均固定在所述行走机构上，所述轧辊转动配合在所述升降机构的两个升降座上；相应地，所述驱动机构采用伺服电机配合齿轮及齿条传动连接于所述轧辊传动连接所述行走机构与架体基座。

9.根据权利要求1所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置，其特征在于，所述固定机构设置具有分流熔焊热源作用的冷却装置。

10.一种权利要求1所述的金属材料焊轧一体化复合成形装置的焊轧方法，其特征在于包括如下步骤，

S1、将待焊轧的板材插入到固定机构中，根据待焊轧的板材尺寸，调节将其压紧；

S2、根据预先设定的轧制下压量，通过升降机构控制轧制机构，调节轧辊与待焊轧的板材表面之间的距离，同时调节驱动机构使其正常传动；

S3、根据待焊轧的板材的位置，根据预设的焊接参数，并且根据预设的焊枪与轧辊的距离，通过空间尺寸调整机构，调节焊接机构的空间位置，并使其空间位置固定；

S4、根据焊接速度和轧制速度，调节驱动机构中的伺服电机的转速，将驱动机构和焊接机构接通电源并同时启动，焊接机构开始焊接操作，同时驱动机构带动轧制机构对待焊轧的板材进行轧制处理，依靠旋转的轧辊与板材之间的摩擦力拖拽板材水平方向移动，实现焊轧同时进行。