专利名称：一种搅拌摩擦焊焊接工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对待焊接工件进行焊接时的工装装置，特别涉及一种采用搅拌摩擦焊焊接工件时所用的工装，属于焊接技术领域。
背景技术：
对于铝合金车体的列车枕梁结构，一般是由两根方形挤压铝型材、若干加强筋和上盖板、下盖板组成。在枕梁结构制造时，首先将两件型材、下盖板、筋板进行组装，然后采用熔化极气体保护焊(MIG焊)将方形梁型材、下盖板、筋板进行定位焊，再进行熔化焊的断续焊接，形成结构件；然后将上盖板和下盖板与已焊接完成的结构件装配到一起，对上盖板与型材之间的焊缝、及下盖板与型材之间的焊缝采用MIG焊焊接。但这种单纯采用MIG焊的焊接工艺，焊接后的枕梁具有强度弱、焊接变形大、焊接残余应力大等缺点，而且由于上盖板和下盖板的厚度较厚，在采用MIG焊时，一次无法焊透，需要来回焊接多遍，造成人力和物力的极大的浪费，制造效率低。为了解决这个问题，现有技术中对于上述枕梁结构采用了 MIG焊和搅拌摩擦焊复合的焊接工艺，即工艺的最后步骤中，对上盖板与型材之间的焊缝、及下盖板与型材之间的焊缝采用搅拌摩擦焊焊接。搅拌摩擦焊的焊接实施工具为搅拌头，搅拌头分为轴肩及搅拌针两部分，搅拌摩擦焊焊接过程中，搅拌头高速旋转下降接近工件，搅拌针高速旋转扎入焊缝位置，直至轴肩接触焊缝表面。搅拌摩擦焊可一次焊透15mm厚的下盖板和6mm后的上盖板，无需多道焊，同时，焊缝表面不存在余高，焊接变形小，可以节省打磨去除余高以及焊接变形调修的时间，大幅度提高了制造效率，而且还具有降低生产成本和噪音低、污染小等优点。但是，搅拌摩擦焊也有一定的缺点，即搅拌摩擦焊在起始阶段焊接质量不稳定，容易出现缺陷，在结束位置搅拌头从材料抬起后，会留下尾孔，从而影响整个枕梁的焊接质量。
发明内容本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种搅拌摩擦焊焊接工装， 可以去除待焊接工件在进行搅拌摩擦焊时质量不稳定区及尾孔。为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种搅拌摩擦焊焊接工装，包括一个用于放置待焊接工件的平台，所述平台的两侧各具有一固定架，所述待焊接工件在焊接时被放置于所述两个固定架之间，在所述固定架上设置有用于压紧所述待焊接工件的夹紧装置，在所述待焊接工件的焊缝的两端部各紧贴所述待焊接工件的焊缝的边缘设置一个引出板，所述引出板的上表面与所述待焊接工件的焊缝的上表面处于同一平面，所述引出板依靠定位装置固定在所述平台上。其中，所述夹紧装置包括有垂直方向上的第一夹具和水平方向上的第二夹具。其中，所述第一夹具和第二夹具均为风压气动组装夹具。[0012]其中，所述定位装置包括一个安装台，在所述安装台上设置两个可以绕轴转动的定位块，所述轴固定在所述安装台的顶部，在每个所述定位块上具有一 “V”缺口，所述引出板的两个端角插在所述“V”缺口内。其中，所述定位块可以是方形、或者为圆形。综上内容，本实用新型所述的一种搅拌摩擦焊焊接工装，在待焊接工件的焊缝的两端部各向外延伸出两个引出板，这样，在进行搅拌摩擦焊时，从起始处的引出板端部起焊，到结尾处的引出板端部结束，焊接质量不稳定区和焊接尾孔均发生在引出板上，焊后去除起始端和结束端的引出板，从而将搅拌摩擦焊前端的质量不稳定区和焊接尾孔从待焊接工件上去除，有效保证了待焊接工件的焊接质量。
图1本实用新型结构示意图；图2本实用新型枕梁结构示意图；图3本实用新型定位装置结构示意图。如图1至图3所示，待焊接工件1，平台2，固定架3，焊缝4，引出板5，第一夹具6， 第二夹具7，定位装置8，安装台9，轴10，定位块11，“V”缺口 12，方形型材13，上盖板14， 下盖板15，加强筋16。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述本实施例以焊接列车枕梁为例进行详细说明。如图2所示，列车的枕梁包括位于两侧的方形型材13，在两个方形型材13的中间的上部设置有上盖板14，下部设置有下盖板15，在方形型材13内侧的上部和下部分别设置有一体的向内侧凸出的凸台，用于容置上盖板14和下盖板15，在方形型材13、上盖板14和下盖板15之间设置多个加强筋16，加强筋16在枕梁内部沿横向平行横向排列，加强筋16 的两端与方形型材13焊接固定，加强筋16的顶部与上盖板14的下表面焊接固定，加强筋 16的底部与下盖板15的上表面焊接固定，上盖板14的两条侧边和下盖板15的两条侧边分别与方形型材13的边缘焊接固定。搅拌摩擦焊用于焊接上盖板14的两条侧边和下盖板 15的两条侧边与方形型材13的边缘的焊接。如图1所示，搅拌摩擦焊焊接工装，包括一个平台2，待焊接工件(枕梁)1放置在平台2上，平台2的两侧各具有一固定架3，枕梁1在焊接时被放置于两个固定架3之间，在固定架3上设置夹紧装置，夹紧装置包括有用于垂直方向夹紧的第一夹具6和用于水平方向夹紧的第二夹具7，为保证夹紧力，第一夹具6和第二夹具7均为风压气动组装夹具。这样，待焊接的枕梁1被牢牢地固定在平台2上。在待焊接枕梁1上有两条需要焊接焊缝4，在每条焊缝4的两端部各设置一引出板 5，引出板5为方形，其一边与枕梁1的一边紧密贴合，且引出板5的上表面与焊缝4的上表面处于同一平面，引出板5依靠定位装置8固定在平台2上。如图3所示，定位装置8则包括一个安装台9，安装台9的高度要与引出板5的厚度相配合，安装台9固定在平台2上，在安装台9上设置两个可以绕轴10转动的定位块11，两个轴10固定在安装台9的顶部，本实施例中，定位块11为方形，也可以采用圆形等其它形状，在每个定位块11上具有一“V”缺口 12，引出板5的两个端角插在两个“V”缺口 12 内，进而将引出板5固定住，保证引出板5与枕梁1之间的紧密贴合。这样，在进行搅拌摩擦焊时，从起始处的引出板端部起焊，到结尾处的引出板端部结束，焊接质量不稳定区和焊接尾孔均发生在引出板上，焊后去除起始端和结束端的引出板，从而将搅拌摩擦焊前端的质量不稳定区和焊接尾孔从待焊接工件上去除，有效保证了待焊接工件的焊接质量。如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于包括一个用于放置待焊接工件(1)的平台 (2)，所述平台(2)的两侧各具有一固定架(3)，所述待焊接工件(1)在焊接时被放置于所述两个固定架(3)之间，在所述固定架(3)上设置有用于压紧所述待焊接工件(1)的夹紧装置，在所述待焊接工件(1)的焊缝(4)的两端部各紧贴所述待焊接工件(1)的焊缝(4)的边缘设置一个引出板(5)，所述引出板(5)的上表面与所述待焊接工件(1)的焊缝(4)的上表面处于同一平面，所述引出板(5)依靠定位装置(8)固定在所述平台(2)上。
2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于所述夹紧装置包括有垂直方向上的第一夹具(6)和水平方向上的第二夹具(7)。
3.根据权利要求2所述的搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于所述第一夹具(6)和第二夹具(7)均为风压气动组装夹具。
4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于所述定位装置(8)包括一个安装台(9)，在所述安装台(9)上设置两个可以绕轴(10)转动的定位块(11)，所述轴 (10)固定在所述安装台(9)的顶部，在每个所述定位块(11)上具有一“V”缺口(12)，所述引出板(5)的两个端角插在所述“V”缺口(12)内。
5.根据权利要求4所述的搅拌摩擦焊焊接工装，其特征在于所述定位块(11)可以是方形、或者为圆形。
专利摘要本实用新型涉及一种搅拌摩擦焊焊接工装，包括一个用于放置待焊接工件的平台，所述平台的两侧各具有一固定架，所述待焊接工件在焊接时被放置于所述两个固定架之间，在所述固定架上设置有用于压紧所述待焊接工件的夹紧装置，在所述待焊接工件的焊缝的两端部各紧贴所述待焊接工件的焊缝的边缘设置一个引出板，所述引出板的上表面与所述待焊接工件的焊缝的上表面处于同一平面，所述引出板依靠定位装置固定在所述平台上。在进行搅拌摩擦焊时，从起始处的引出板端部起焊，到结尾处的引出板端部结束，焊后去除起始端和结束端的引出板，从而将搅拌摩擦焊前端的质量不稳定区和焊接尾孔从待焊接工件上去除，有效保证了待焊接工件的焊接质量。
文档编号B23K20/26GK201997847SQ20112007073
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者刘胜龙, 孟立春, 张海军, 张铁浩, 曾令金 申请人:南车青岛四方机车车辆股份有限公司, 铁道部运输局