一種真空攪拌摩擦焊接裝置及金屬復合板制備方法
【專利摘要】一種真空攪拌摩擦焊接裝置及金屬復合板制備方法，打破傳統(tǒng)金屬復合板制備方式，在高真空環(huán)境下通過攪拌摩擦焊方式實現(xiàn)難焊接金屬材料的焊接，本發(fā)明與傳統(tǒng)的金屬復合板制備方法相比，是在真空攪拌摩擦焊接裝置內(nèi)完成焊縫的焊接，在封裝制坯過程中有效改善接頭焊縫質(zhì)量，且組合坯在經(jīng)過加熱和軋制后可以牢固結合，能夠有效避免復合界面氧化，保證金屬復合板的界面結合強度。本發(fā)明的真空攪拌摩擦焊接裝置通過三組滑塊-滑軌機構、三組絲杠-絲母機構及三組驅(qū)動電機，滿足了焊前及焊中攪拌摩擦焊機位置的調(diào)整，通過電動蝸輪蝸桿機構及水平旋轉(zhuǎn)臺，滿足了一次真空封裝即可完成金屬板四面焊縫的焊接，進而實現(xiàn)了難焊接金屬材料的金屬復合板的制備。
【專利說明】一種真空攪拌摩擦焊接裝置及金屬復合板制備方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬復合板制備【技術領域】，特別是涉及一種真空攪拌摩擦焊接裝置，及利用真空攪拌摩擦焊接裝置制備金屬復合板的方法。

【背景技術】
[0002]20世紀80年代，日本的川崎重工發(fā)明了真空制坯軋制復合技術，主要用于制備異質(zhì)金屬復合板和同質(zhì)金屬復合板。
[0003]但是，在實際應用真空制坯軋制復合技術制備金屬復合板時，發(fā)現(xiàn)對金屬板復合界面的電子束焊接封裝仍然存在很大的局限性，尤其對于一些特殊的難焊接金屬材料，仍然難以進行有效的復合。例如，核工業(yè)中廣泛應用的Cr-Mo耐熱合金特厚板(碳當量多0.6)以及Cr-Mo高合金鋼/低合金鋼的異質(zhì)金屬復合板，航空航天工業(yè)中廣泛應用的鋁合金、鎂合金復合板以及電力行業(yè)中應用潛力巨大的鋁合金/純銅復合板，其中，由于Cr-Mo合金鋼的碳當量極高，電子束焊的接頭將產(chǎn)生極嚴重的冷裂傾向。對于鋁、鎂合金等輕質(zhì)金屬，由于其較高的導熱率，電子束焊的接頭易產(chǎn)生大量的氣孔和裂紋，焊接性能較差。此外，在鋁合金與鎂合金、鋁合金與純銅或黃銅的復合界面之間，電子束焊的接頭還容易生成大量的脆性金屬間化合物，極大降低了焊縫的力學性能。
[0004]因此，亟需一種可以在封裝制坯過程中有效改善接頭焊縫質(zhì)量的設備和方法，滿足合金鋼、鋁合金、鎂合金、銅合金等金屬復合板的制備。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種真空攪拌摩擦焊接裝置及金屬復合板制備方法，能夠?qū)崿F(xiàn)難焊接金屬材料的有效復合，有效改善接頭焊縫質(zhì)量。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:一種真空攪拌摩擦焊接裝置，包括抽真空設備、真空室、攪拌摩擦焊機及工件夾具，所述抽真空設備通過真空室上的真空抽氣孔與真空室內(nèi)部連通，所述攪拌摩擦焊機位于真空室內(nèi)，并安裝于真空室一側(cè)內(nèi)壁上，且攪拌摩擦焊機與真空室內(nèi)壁滑動連接；所述工件夾具位于真空室內(nèi)，并豎直安裝于真空室底板上，且工件夾具與真空室底板滑動連接。
[0007]在所述真空室一側(cè)內(nèi)壁上固定安裝有兩條相平行的X軸滑軌，且X軸滑軌水平設置，在兩條X軸滑軌上分別安裝有X軸滑塊，及與X軸滑塊固定連接的X軸安裝板，在X軸安裝板背面安裝有兩條相平行的Z軸滑軌，且Z軸滑軌豎直設置，在兩條Z軸滑軌上分別安裝有Z軸滑塊，及與Z軸滑塊固定連接的Z軸安裝板，所述攪拌摩擦焊機固定安裝在Z軸安裝板背面。
[0008]在所述X軸安裝板正面安裝有X軸絲母座，在X軸絲母座內(nèi)穿裝有X軸絲杠，且X軸絲杠平行于X軸滑軌，在X軸絲杠一端連接有X軸驅(qū)動電機。
[0009]在所述Z軸安裝板正面安裝有Z軸絲母座，在Z軸絲母座內(nèi)穿裝有Z軸絲杠，且Z軸絲杠平行于Z軸滑軌，在Z軸絲杠一端連接有Z軸驅(qū)動電機。
[0010]所述工件夾具包括主框架、上夾板、下夾板及升降頂緊機構，所述主框架由頂板、底板及板間立柱組成，所述上夾板連接在主框架頂板上，下夾板通過升降頂緊機構安裝在主框架底板上；在所述真空室底板上固定安裝有兩條相平行的Y軸滑軌，Y軸滑軌水平設置且垂直于X軸滑軌、Z軸滑軌，在兩條Y軸滑軌上分別安裝有Y軸滑塊，Y軸滑塊固定連接于主框架底板上。
[0011]在所述主框架底板背面安裝有Y軸絲母座，在Y軸絲母座內(nèi)穿裝有Y軸絲杠，且Y軸絲杠平行于Y軸滑軌，在Y軸絲杠一端連接有Y軸驅(qū)動電機。
[0012]在所述主框架頂板上設置有電動蝸輪蝸桿機構，電動蝸輪蝸桿機構的蝸輪軸一端通過主框架頂板的中心通孔與上夾板中心相固連；在所述下夾板與升降頂緊機構之間安裝有水平旋轉(zhuǎn)臺。
[0013]在所述真空室上還設置有觀察窗，且真空室的封閉門采用電動封閉門。
[0014]采用所述的真空攪拌摩擦焊接裝置制備金屬復合板的方法，包括如下步驟:
[0015]步驟一:對待復合金屬板的待復合表面及焊縫所在的四個側(cè)面進行氧化膜及污物的去除；
[0016]步驟二:將待復合金屬板的待復合表面彼此相對疊合在一起，且四周對齊后再放置到工件夾具的下夾板上；
[0017]步驟三:啟動升降頂緊機構，使待復合金屬板牢靠的夾緊于上夾板與下夾板之間；
[0018]步驟四:在X軸驅(qū)動電機及Z軸驅(qū)動電機驅(qū)動下，對攪拌摩擦焊機的初始位置進行調(diào)整，使攪拌摩擦焊機的攪拌頭處于焊接起焊點；
[0019]步驟五:關閉真空室的封閉門，然后對真空室進行抽真空，使真空室內(nèi)的氣壓(0.1Pa，然后啟動攪拌摩擦焊機；
[0020]步驟六:在Y軸驅(qū)動電機驅(qū)動下，使工件夾具移動并靠近攪拌摩擦焊機，并使攪拌摩擦焊機攪拌頭插入金屬板復合界面，然后在X軸驅(qū)動電機驅(qū)動下，完成一條焊縫的焊接；
[0021]步驟七:在Y軸驅(qū)動電機驅(qū)動下，使工件夾具退回到初始位置，攪拌頭從金屬板復合界面內(nèi)退出，再通過X軸驅(qū)動電機控制攪拌摩擦焊機回到初始位置，進而使攪拌摩擦焊機攪拌頭回到焊接起焊點；
[0022]步驟八:啟動電動蝸輪蝸桿機構，使蝸輪轉(zhuǎn)動90°，在蝸輪軸帶動下使上夾板、金屬板及下夾板繞水平旋轉(zhuǎn)臺中心旋轉(zhuǎn)90° ;
[0023]步驟九:依次按照步驟六、七完成第二條焊縫的焊接；
[0024]步驟十:依次按照步驟八、六、七完成第三條及第四條焊縫的焊接；
[0025]步驟十一:將焊接封裝完成后的金屬板組合坯從真空室內(nèi)取出，送入電阻爐中加熱并保溫，最后將加熱后的金屬板組合坯通過軋機進行軋制，最終完成金屬復合板的制備。
[0026]當金屬板為同質(zhì)或異質(zhì)鋁合金、同質(zhì)或異質(zhì)鎂合金、鎂合金/鋁合金、鋁合金/純銅、鋁合金/銅鋅合金時，其組合坯在電阻爐中的加熱溫度為350?550°C，保溫時間為
0.5?3小時，其組合坯通過軋機進行軋制時，軋制溫度為300?500°C，軋制速度為0.3?2m/s，總壓下率為30?85%，第一道次壓下率為5?40% ;當金屬板為高、低合金鋼時，其組合坯在電阻爐中的加熱溫度為900?1200°C，保溫時間為0.5?3小時，其組合坯通過軋機進行軋制時，軋制溫度為850?1150°C，乳制速度為0.3?2m/s，總壓下率為30?85%，第一道次壓下率為5?40%。
[0027]本發(fā)明的有益效果:
[0028]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，打破傳統(tǒng)金屬復合板的制備方式，提供了一種在高真空環(huán)境下通過攪拌摩擦焊方式實現(xiàn)難焊接金屬材料焊接的設備和方法，可以在封裝制坯過程中有效改善接頭焊縫質(zhì)量，組合坯在經(jīng)過加熱和軋制后可以牢固結合，能夠有效避免復合界面氧化，保證金屬復合板的界面結合強度，最終實現(xiàn)難焊接金屬材料的金屬復合板的制備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明的一種真空攪拌摩擦焊接裝置結構示意圖；
[0030]圖2為圖1的右視圖；
[0031]圖3為圖1的俯視圖；
[0032]圖中，I一抽真空設備，2—真空室，3—攪拌摩擦焊機，4—X軸滑軌，5—X軸滑塊，6—X軸安裝板，7—Z軸滑軌，8—Z軸滑塊，9—Z軸安裝板，10—X軸絲母座，11—X軸絲杠，12—X軸驅(qū)動電機，13—Z軸絲母座，14一Z軸絲杠，15—Z軸驅(qū)動電機，16—主框架，17—上夾板，18—下夾板，19一升降頂緊機構，20—Y軸滑軌，21—Y軸滑塊，22—Y軸絲母座，23—Y軸絲杠，24—Y軸驅(qū)動電機，25 —電動蝸輪蝸桿機構，26—水平旋轉(zhuǎn)臺，27—金屬板。

【具體實施方式】
[0033]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0034]如圖1、2、3所示，一種真空攪拌摩擦焊接裝置，包括抽真空設備1、真空室2、攪拌摩擦焊機3及工件夾具，所述抽真空設備I通過真空室2上的真空抽氣孔與真空室2內(nèi)部連通，所述攪拌摩擦焊機3位于真空室2內(nèi)，并安裝于真空室2 —側(cè)內(nèi)壁上，且攪拌摩擦焊機3與真空室2內(nèi)壁滑動連接；所述工件夾具位于真空室2內(nèi)，并豎直安裝于真空室2底板上，且工件夾具與真空室2底板滑動連接。
[0035]在所述真空室2 —側(cè)內(nèi)壁上固定安裝有兩條相平行的X軸滑軌4，且X軸滑軌4水平設置，在兩條X軸滑軌4上分別安裝有X軸滑塊5，及與X軸滑塊5固定連接的X軸安裝板6，在X軸安裝板6背面安裝有兩條相平行的Z軸滑軌7，且Z軸滑軌7豎直設置，在兩條Z軸滑軌7上分別安裝有Z軸滑塊8，及與Z軸滑塊8固定連接的Z軸安裝板9，所述攪拌摩擦焊機3固定安裝在Z軸安裝板9背面。
[0036]在所述X軸安裝板6正面安裝有X軸絲母座10，在X軸絲母座10內(nèi)穿裝有X軸絲杠11，且X軸絲杠11平行于X軸滑軌4，在X軸絲杠11 一端連接有X軸驅(qū)動電機12。
[0037]在所述Z軸安裝板9正面安裝有Z軸絲母座13，在Z軸絲母座13內(nèi)穿裝有Z軸絲杠14，且Z軸絲杠14平行于Z軸滑軌7，在Z軸絲杠14 一端連接有Z軸驅(qū)動電機15。
[0038]所述工件夾具包括主框架16、上夾板17、下夾板18及升降頂緊機構19，所述主框架16由頂板、底板及板間立柱組成，所述上夾板17連接在主框架16頂板上，下夾板18通過升降頂緊機構19安裝在主框架16底板上；在所述真空室2底板上固定安裝有兩條相平行的Y軸滑軌20，Y軸滑軌20水平設置且垂直于X軸滑軌4、Z軸滑軌7，在兩條Y軸滑軌20上分別安裝有Y軸滑塊21，Y軸滑塊21固定連接于主框架16底板上。
[0039]在所述主框架16底板背面安裝有Y軸絲母座22，在Y軸絲母座22內(nèi)穿裝有Y軸絲杠23，且Y軸絲杠23平行于Y軸滑軌20，在Y軸絲杠23 —端連接有Y軸驅(qū)動電機24。
[0040]在所述主框架16頂板上設置有電動蝸輪蝸桿機構25，電動蝸輪蝸桿機構25的蝸輪軸一端通過主框架16頂板的中心通孔與上夾板17中心相固連；在所述下夾板18與升降頂緊機構19之間安裝有水平旋轉(zhuǎn)臺26。
[0041]在所述真空室2上還設置有觀察窗，且真空室2的封閉門采用電動封閉門。
[0042]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的一次使用過程:
[0043]實施例1
[0044]本實施例中，金屬板27為兩塊7075鋁合金板，其尺寸為500mm X 200mm X 30mm，攪拌摩擦焊機3的攪拌頭旋轉(zhuǎn)中心線與Y軸滑軌20呈5°夾角。
[0045]采用所述的真空攪拌摩擦焊接裝置制備金屬復合板的方法，包括如下步驟:
[0046]步驟一:對兩塊金屬板27的待復合表面及焊縫所在的四個側(cè)面進行氧化膜及污物的去除；
[0047]步驟二:將兩塊金屬板27的待復合表面彼此相對疊合在一起，四周對齊后再放置到工件夾具的下夾板18上；
[0048]步驟三:啟動升降頂緊機構19，使待復合的金屬板27牢靠的夾緊于上夾板17與下夾板18之間；
[0049]步驟四:在X軸驅(qū)動電機12及Z軸驅(qū)動電機15驅(qū)動下，對攪拌摩擦焊機3的初始位置進行調(diào)整，使攪拌摩擦焊機3的攪拌頭處于焊接起焊點；
[0050]步驟五:關閉真空室2的封閉門，然后對真空室2進行抽真空，使真空室2內(nèi)的氣壓達到0.0lPa，然后啟動攪拌摩擦焊機3 ;
[0051]步驟六:在Y軸驅(qū)動電機驅(qū)動24下，使工件夾具移動并靠近攪拌摩擦焊機3，并使攪拌摩擦焊機3攪拌頭插入金屬板27復合界面，然后在X軸驅(qū)動電機12驅(qū)動下，完成一條焊縫的焊接，其中，攪拌頭的轉(zhuǎn)速為lOOOrpm，焊接速度為300mm/min，焊縫深度為15mm ；
[0052]步驟七:在Y軸驅(qū)動電機24驅(qū)動下，使工件夾具退回到初始位置，攪拌頭從金屬板27復合界面內(nèi)退出，再通過X軸驅(qū)動電機12控制攪拌摩擦焊機3回到初始位置，進而使攪拌摩擦焊機3攪拌頭回到焊接起焊點；
[0053]步驟八:啟動電動蝸輪蝸桿機構25，使蝸輪順時針轉(zhuǎn)動90°，在蝸輪軸帶動下使上夾板17、金屬板27及下夾板18繞水平旋轉(zhuǎn)臺26中心順時針旋轉(zhuǎn)90° ;
[0054]步驟九:依次按照步驟六、七完成第二條焊縫的焊接；
[0055]步驟十:依次按照步驟八、六、七完成第三條及第四條焊縫的焊接；
[0056]步驟十一:將焊接封裝完成后的金屬板27組合坯從真空室2內(nèi)取出，送入電阻爐中加熱并保溫，加熱溫度為450°C，保溫時間為30分鐘，最后將加熱后的金屬板27組合坯通過軋機進行軋制，乳制溫度為420°C，乳制速度為0.5m/s，總壓下率為80%，第一道次壓下率為20%，最終獲得尺寸為2500mmX 200mmX 12mm的鋁合金復合板，經(jīng)檢測，該復合板的復合界面Z向拉伸強度達到530MPa。
[0057]實施例2
[0058]本實施例中，金屬板27為兩塊AZ80鎂合金板，其尺寸為500mmX 300mmX 40mm。
[0059]AZ80鎂合金板的復合板制備方法同實施例1，但是，真空室2內(nèi)的真空壓為0.03Pa ;焊縫焊接時，攪拌頭的轉(zhuǎn)速為1500rpm，焊接速度為100mm/min，焊縫深度為25mm ；AZ80鎂合金板組合坯在電阻爐中的加熱溫度為370°C，保溫時間為30分鐘；在AZ80鎂合金板組合還軋制時，軋制溫度為340°C，乳制速度為0.7m/s，總壓下率為60%，第一道次壓下率為20%，最終獲得尺寸為2500mmX 200mmX 32mm的鎂合金復合板，經(jīng)檢測，該復合板的復合界面Z向拉伸強度達到280MPa。
[0060]實施例3
[0061 ] 本實施例中，金屬板27為兩塊15CrMoR耐高溫合金鋼板，其碳當量為0.65，其尺寸為 500mmX200mmX40mm。
[0062]15CrMoR耐高溫合金鋼板的復合板制備方法同實施例1，但是，真空室2內(nèi)的真空壓為0.05Pa ;焊縫焊接時，攪拌頭的轉(zhuǎn)速為500rpm，焊接速度為100mm/min，焊接深度為10mm；15CrMoR耐高溫合金鋼板組合坯在電阻爐中的加熱溫度為1200°C，保溫時間為60分鐘；在15CrMoR耐高溫合金鋼板組合坯軋制時，乳制溫度為1150°C，乳制速度為lm/s，總壓下率為50%，第一道次壓下率為20%，最終獲得尺寸為100mmX 200mmX 40mm的復合鋼板，經(jīng)檢測，該復合鋼板的復合界面Z向拉伸強度達到530MPa。
[0063]實施例4
[0064]本實施例中，金屬板27為一塊15CrMoR耐高溫合金鋼板及一塊Q345鋼板，兩者尺寸均為 500_X 200_X 30mm。
[0065]15CrMoR耐高溫合金鋼板與Q345鋼板的復合板制備方法同實施例1，但是，真空室2內(nèi)的真空壓為0.03Pa ;焊縫焊接時，攪拌頭的轉(zhuǎn)速為600rpm，焊接速度為120mm/min，焊縫深度為14mm ;15CrMoR耐高溫合金鋼板與Q345鋼板的組合坯在電阻爐中的加熱溫度為1200°C，保溫時間為60分鐘；在15CrMoR耐高溫合金鋼板與Q345鋼板的組合坯軋制時，軋制溫度為1150°C，軋制速度為lm/s，總壓下率為60%，第一道次壓下率為20%，最終獲得尺寸為1250mmX 200mmX 24mm的復合鋼板，經(jīng)檢測，該復合鋼板的復合界面Z向拉伸強度達到470MPa。
[0066]實施例5
[0067]本實施例中，金屬板27為一塊AZ80鎂合金板及一塊7075鋁合金板，兩者尺寸均為 500mmX200mmX30mm。
[0068]AZ80鎂合金板與7075鋁合金板的復合板制備方法同實施例1，但是，真空室2內(nèi)的真空壓為0.06Pa ;焊縫焊接時，攪拌頭的轉(zhuǎn)速為1500rpm，焊接速度為300mm/min，焊縫深度為13mm ；AZ80鎂合金板與7075鋁合金板的組合還在電阻爐中的加熱溫度為350°C，保溫時間為60分鐘；在AZ80鎂合金板與7075鋁合金板的組合坯軋制時，軋制溫度為330°C，乳制速度為lm/s，總壓下率為50%，第一道次壓下率為20%，最終獲得尺寸為100mmX 200mmX 30mm的鋁合金/鎂合金復合板，經(jīng)檢測，該復合板的復合界面Z向拉伸強度達到21OMPa。
[0069]實施例6
[0070]本實施例中，金屬板27為一塊6061鋁合金板及一塊T3純銅板，兩者尺寸均為500mm X 200mm X 20mm。
[0071]6061鋁合金板與T3純銅板的復合板制備方法同實施例1，但是，真空室2內(nèi)的真空壓為0.02Pa ;焊縫焊接時，攪拌頭的轉(zhuǎn)速為lOOOrpm，焊接速度為200mm/min，焊縫深度為20mm ；6061鋁合金板與T3純銅板的組合坯在電阻爐中的加熱溫度為270°C，保溫時間為60分鐘；在6061鋁合金板與T3純銅板的組合坯軋制時，軋制溫度為240°C，軋制速度為lm/s，總壓下率為50%，第一道次壓下率為20%，最終獲得尺寸為100mmX200mmX20mm的鋁合金/T3純銅復合板，經(jīng)檢測，該復合板的復合界面Z向拉伸強度達到220MPa。
[0072]實施例中的方案并非用以限制本發(fā)明的專利保護范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。
【權利要求】
1.一種真空攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于:包括抽真空設備、真空室、攪拌摩擦焊機及工件夾具，所述抽真空設備通過真空室上的真空抽氣孔與真空室內(nèi)部連通，所述攪拌摩擦焊機位于真空室內(nèi)，并安裝于真空室一側(cè)內(nèi)壁上，且攪拌摩擦焊機與真空室內(nèi)壁滑動連接；所述工件夾具位于真空室內(nèi)，并豎直安裝于真空室底板上，且工件夾具與真空室底板滑動連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種真空攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于:在所述真空室一側(cè)內(nèi)壁上固定安裝有兩條相平行的X軸滑軌，且X軸滑軌水平設置，在兩條X軸滑軌上分別安裝有X軸滑塊，及與X軸滑塊固定連接的X軸安裝板，在X軸安裝板背面安裝有兩條相平行的2軸滑軌，且2軸滑軌豎直設置，在兩條2軸滑軌上分別安裝有2軸滑塊，及與2軸滑塊固定連接的2軸安裝板，所述攪拌摩擦焊機固定安裝在2軸安裝板背面。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種真空攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于:在所述X軸安裝板正面安裝有X軸絲母座，在X軸絲母座內(nèi)穿裝有X軸絲杠，且X軸絲杠平行于X軸滑軌，在X軸絲杠一端連接有X軸驅(qū)動電機。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種真空攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于:在所述2軸安裝板正面安裝有2軸絲母座，在2軸絲母座內(nèi)穿裝有2軸絲杠，且2軸絲杠平行于2軸滑軌，在2軸絲杠一端連接有2軸驅(qū)動電機。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種真空攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于:所述工件夾具包括主框架、上夾板、下夾板及升降頂緊機構，所述主框架由頂板、底板及板間立柱組成，所述上夾板連接在主框架頂板上，下夾板通過升降頂緊機構安裝在主框架底板上；在所述真空室底板上固定安裝有兩條相平行的V軸滑軌，I軸滑軌水平設置且垂直于X軸滑軌、2軸滑軌，在兩條V軸滑軌上分別安裝有V軸滑塊，I軸滑塊固定連接于主框架底板上。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種真空攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于:在所述主框架底板背面安裝有X軸絲母座，在V軸絲母座內(nèi)穿裝有X軸絲杠，且V軸絲杠平行于X軸滑軌，在X軸絲杠一端連接有X軸驅(qū)動電機。
7.根據(jù)權利要求5所述的一種真空攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于:在所述主框架頂板上設置有電動蝸輪蝸桿機構，電動蝸輪蝸桿機構的蝸輪軸一端通過主框架頂板的中心通孔與上夾板中心相固連；在所述下夾板與升降頂緊機構之間安裝有水平旋轉(zhuǎn)臺。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種真空攪拌摩擦焊接裝置，其特征在于:在所述真空室上還設置有觀察窗，且真空室的封閉門采用電動封閉門。
9.采用權利要求1所述的真空攪拌摩擦焊接裝置制備金屬復合板的方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟一:對待復合金屬板的待復合表面及焊縫所在的四個側(cè)面進行氧化膜及污物的去除； 步驟二:將待復合金屬板的待復合表面彼此相對疊合在一起，且四周對齊后再放置到工件夾具的下夾板上； 步驟三:啟動升降頂緊機構，使待復合金屬板牢靠的夾緊于上夾板與下夾板之間； 步驟四:在X軸驅(qū)動電機及2軸驅(qū)動電機驅(qū)動下，對攪拌摩擦焊機的初始位置進行調(diào)整，使攪拌摩擦焊機的攪拌頭處于焊接起焊點； 步驟五:關閉真空室的封閉門，然后對真空室進行抽真空，使真空室內(nèi)的氣壓(0.1？^然后啟動攪拌摩擦焊機； 步驟六:在V軸驅(qū)動電機驅(qū)動下，使工件夾具移動并靠近攪拌摩擦焊機，并使攪拌摩擦焊機攪拌頭插入金屬板復合界面，然后在X軸驅(qū)動電機驅(qū)動下，完成一條焊縫的焊接；步驟七:在V軸驅(qū)動電機驅(qū)動下，使工件夾具退回到初始位置，攪拌頭從金屬板復合界面內(nèi)退出，再通過X軸驅(qū)動電機控制攪拌摩擦焊機回到初始位置，進而使攪拌摩擦焊機攪拌頭回到焊接起焊點； 步驟八:啟動電動蝸輪蝸桿機構，使蝸輪轉(zhuǎn)動90。，在蝸輪軸帶動下使上夾板、金屬板及下夾板繞水平旋轉(zhuǎn)臺中心旋轉(zhuǎn)90。； 步驟九:依次按照步驟六、七完成第二條焊縫的焊接； 步驟十:依次按照步驟八、六、七完成第三條及第四條焊縫的焊接； 步驟十一:將焊接封裝完成后的金屬板組合坯從真空室內(nèi)取出，送入電阻爐中加熱并保溫，最后將加熱后的金屬板組合坯通過軋機進行軋制，最終完成金屬復合板的制備。
10.根據(jù)權利要求9所述的制備金屬復合板的方法，其特征在于:當金屬板為同質(zhì)或異質(zhì)鋁合金、同質(zhì)或異質(zhì)鎂合金、鎂合金/鋁合金、鋁合金/純銅、鋁合金/銅鋅合金時，其組合坯在電阻爐中的加熱溫度為350?5501，保溫時間為0.5?3小時，其組合坯通過軋機進行軋制時，乳制溫度為300?5001，乳制速度為0.3?20/8，總壓下率為30?85%，第一道次壓下率為5?40% ；當金屬板為高、低合金鋼時，其組合坯在電阻爐中的加熱溫度為900?12001:，保溫時間為0.5?3小時，其組合坯通過軋機進行軋制時，軋制溫度為850?.11501，乳制速度為0.3?2111/8，總壓下率為30?85%，第一道次壓下率為5?40%。
【文檔編號】B23K20/233GK104475967SQ201410843109
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月30日 優(yōu)先權日:2014年12月30日
【發(fā)明者】謝廣明, 崔洪波, 駱宗安, 王國棟 申請人:東北大學