一种环形零件扩散焊焊接工装

1.本实用新型涉及工装夹具技术领域，更具体涉及一种环形零件扩散焊焊接工装。


背景技术：

2.扩散焊是指在一定的压力、温度和保温时间下，被连续表面相互接触，通过使局部发生微观塑性变形或被连续表面产生微观液相，从而扩大被连接表面接触面，结合层原子经过一定时间的相互扩散，实现整体可靠连接的过程。
3.对于具体工件而言，决定其是否能够采用扩散焊焊接，主要取决于工件的尺寸、工件结构以及焊接时工件的状态。
4.工件的尺寸可通过采用不同尺寸的焊接设备满足，焊接时的状态可通过合理的焊钳设计及加工满足，但是工件的结构一般不能随意改变，因此成为限制其采用扩散焊焊接方式的主要因素。而且一般情况下，扩散焊焊接时施加力的方向为水平方向或者垂直方向，即力的方向垂直于工件焊接面。因此适合采用扩散焊焊接的工件一般多为平板状工件，对于环状工件一般不能采用扩散焊焊接，这一不足严重限制了扩散焊的应用范围。


技术实现要素：

5.本实用新型需要解决的技术问题是提供一种环形零件扩散焊焊接工装，可对环状焊接面进行扩散焊焊接，拓展扩散焊技术的应用范围，丰富焊接产品结构的多样性。
6.为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
7.一种环形零件扩散焊焊接工装，包括支撑板，支撑板上开设有四条呈米字结构的导向固定槽，导向固定槽内滑动设置有的弧形推力块，推力块的内部设置有用于推动推力块沿导向固定槽径向移动的滑块；所述滑块的底部为向内倾斜的斜面结构；所述推力块的外表面为与待焊接工件表面配合的曲面结构，推力块的内表面为与滑块底部相配合的斜面结构；所述推力块的高度大于待焊接工件的高度。
8.进一步优化技术方案，所述导向固定槽的截面为“凸”字型凹槽。
9.进一步优化技术方案，所述推力块的底部为与导向固定槽“凸”字型凹槽滑动配合的“凸”字型结构。
10.进一步优化技术方案，所述支撑板、滑块和推力块均为不锈钢材质。
11.由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
12.本实用新型将向下施加的竖直力转换为水平力来挤压焊接工件，并通过改变推力块外曲面半径、推力块高度、数量，来实现不同直径及高度的环形、筒形工件的扩散焊焊接，提高了焊接产品的多样性，而且各推力块与滑块的斜面配合状态一致，可实现压力均匀向工件径向方向传递，提高了焊接效果。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图2为本实用新型焊接过程中各部件运动方向示意图。
15.其中：1.支撑板、2.滑块、3.推力块、4.铝合金、5.焊缝、6.钛合金、7.导向固定槽、a.滑块运动方向、b.推力块运动方向。
具体实施方式
16.下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。
17.一种环形零件扩散焊焊接工装，结合图1所示，包括支撑板1、若干个推力块3和滑块2。支撑板1上开设有四条导向固定槽7，推力块3为弧形结构，滑动设置在导向固定槽7内，滑块2设置在8个推力块3的中部，滑块2向下推动推力块3，推力块3沿导向固定槽7径向运动。
18.四条导向固定槽7呈米字结构，推力块3在导向固定槽7的约束下沿工件径向运动，导向固定槽7的截面为“凸”字型凹槽，推力块3的底部为“凹”字型结构，推力块3底部“凹”字型结构配装在导向固定槽7的“凹”字型凹槽内，保证推力块3在运动过程中不发生翻转。
19.滑块2的底部为向内倾斜的斜面结构，推力块3的内表面为斜面，推力块3的内表面与滑块2底部的斜面结构相配合，滑块2底部与推力块配合的斜面挤压推力块3，将滑块施加的垂直向下的力转换成水平力。
20.推力块3的外表面为曲面结构，与待焊接工件表面配合，推力块3的高度大于待焊接工件的高度，在保证装配关系的同时，长度根据实际工件设定，通过改变推力块外曲面半径、推力块高度、数量，可实现不同直径及高度的环形、筒形工件的焊接。
21.为提高该工装的使用寿命，支撑板1、滑块2和推力块3均设置为不锈钢材质。
22.本实用新型焊接过程中各部件运动方向示意图如图2所示，其中滑块的运行方向如图2中a所示，推力块的运动方向如图2中b所示。
23.本实用新型在进行扩散焊焊接时，比如对铝合金4和钛合金6扩散焊焊接时，具体包括以下步骤：
24.1.首先，将待焊工件铝合金4和钛合金6放在支撑板1上，居中放置。
25.2.根据待焊接工件的尺寸选择合适的推力块3，并根据需要确定推力块装配的数量，将推力块底部沿导向固定槽的中心处推入导向固定槽内，将推力块3底部的“凸”字形结构与支撑板1上的导向固定槽7配合装配，并将推力块的外曲面与铝合金4的内环面贴合。
26.3.将滑块2插入推力块3装配后形成的圆锥状空间，其中滑块2底部的斜面与推力块3的斜面接触，装配完成。
27.4.将装配后的工装及工件一起放入扩散焊设备中进行焊接，扩散焊设备的加压装置挤压滑块2，滑块是竖直向下运动，滑块的斜面结构挤压推力块3的斜面结构，推力块沿工件径向运动，推力块3挤压铝合金4，实现竖直方向的力向水平方向的力的改变，使铝合金4与钛合金6紧密贴合，实现了铝合金4和钛合金6之间环状焊缝5的焊接。
28.焊接完成后对焊接面进行超声波c扫检测，环状焊缝焊合率大于85％，满足焊合要求。在焊缝区域取3
×
20
×
10mm折弯式样，使用万能试验机对式样进行折弯实验，结果表明，折弯角度大于30
°
时焊缝未发生开裂，满足对焊缝的折弯性能要求。


技术特征：
1.一种环形零件扩散焊焊接工装，其特征在于：包括支撑板(1)，支撑板(1)上开设有四条呈米字结构的导向固定槽(7)，导向固定槽(7)内滑动设置有的弧形推力块(3)，推力块(3)的内部设置有用于推动推力块(3)沿导向固定槽(7)径向移动的滑块(2)；所述滑块(2)的底部为向内倾斜的斜面结构；所述推力块(3)的外表面为与待焊接工件表面配合的曲面结构，推力块(3)的内表面为与滑块(2)底部相配合的斜面结构；所述推力块(3)的高度大于待焊接工件的高度。2.根据权利要求1所述的一种环形零件扩散焊焊接工装，其特征在于：所述导向固定槽(7)的截面为“凸”字型凹槽。3.根据权利要求2所述的一种环形零件扩散焊焊接工装，其特征在于：所述推力块(3)的底部为与导向固定槽(7)“凸”字型凹槽滑动配合的“凸”字型结构。4.根据权利要求1所述的一种环形零件扩散焊焊接工装，其特征在于：所述支撑板(1)、滑块(2)和推力块(3)均为不锈钢材质。

技术总结
本实用新型公开了一种环形零件扩散焊焊接工装，包括支撑板，支撑板上开设有四条呈米字结构的导向固定槽，导向固定槽内滑动设置有的弧形推力块，推力块的内部设置有用于推动推力块沿导向固定槽径向移动的滑块；所述滑块的底部为向内倾斜的斜面结构；所述推力块的外表面为与待焊接工件表面配合的曲面结构，推力块的内表面为与滑块底部相配合的斜面结构；所述推力块的高度大于待焊接工件的高度。本实用新型将向下施加的竖直力转换为水平力来挤压焊接工件，并通过改变推力块外曲面半径、推力块高度、数量，来实现不同直径及高度的环形、筒形工件的扩散焊焊接，提高了焊接产品的多样性。提高了焊接产品的多样性。提高了焊接产品的多样性。


技术研发人员：宁保群 胡士良 陈晓光 王谦 王涛 牛田星 郭士德
受保护的技术使用者：天津理工大学
技术研发日：2022.11.01
技术公布日：2023/1/11