摩擦焊是一種機(jī)械化、自動化程度較高的焊接方法,其中最常用的是普通型連續(xù)驅(qū)動摩擦焊與慣性摩擦焊。但隨著攪拌摩擦焊新技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,人們對攪拌摩擦焊的重視程度不斷提高,目前已經(jīng)制造出了專用的攪拌摩擦焊設(shè)備。
按照工件摩擦運(yùn)動的形式,可將摩擦焊機(jī)分為旋轉(zhuǎn)式和軌道式兩大類,前者又可分為連續(xù)驅(qū)動式和慣性式,后者又可分為直線軌道式和圓形軌道式,新發(fā)展的攪拌摩擦焊按照工作方式歸為旋轉(zhuǎn)式。
一、摩擦焊的設(shè)備組成
1.連續(xù)驅(qū)動摩擦焊
普通型連續(xù)驅(qū)動摩擦焊機(jī)如圖1—19所示,兩個工件分別夾持在旋轉(zhuǎn)夾頭和移動夾頭上,離合器合攏后,主軸、旋轉(zhuǎn)夾頭和工件由帶輪帶動開始旋轉(zhuǎn),當(dāng)主軸達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時,軸向加壓頂鍛液壓缸推動移動夾頭使兩工件接觸。由于摩擦加熱,工件接觸端面的溫度逐漸升高,加熱一段時間后,離合器脫開,制動器制動,旋轉(zhuǎn)夾頭和工件停止轉(zhuǎn)動,與此同時,軸向加壓頂鍛液壓缸加大進(jìn)油量,迅速施加一頂鍛壓力,使接頭產(chǎn)生頂鍛變形量,在壓力作用下保持一段時間后,一個焊接周期結(jié)束。
普通型連續(xù)驅(qū)動摩擦焊機(jī)主要由主軸系統(tǒng)、加壓系統(tǒng)、機(jī)身、夾頭、檢測與控制系統(tǒng)以及輔助裝置六部分組成。
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(1)主軸系統(tǒng)主要由主軸電動機(jī)、傳動帶、離合器、制動器、主軸和軸承等組成,主軸系統(tǒng)傳送焊接所需的功率,承受摩擦轉(zhuǎn)矩。
主軸電動機(jī)一般采用交流電動機(jī),通過傳動帶直接帶動主軸旋轉(zhuǎn)。主軸的轉(zhuǎn)速一般都很高,多為l000~3000 r/min。對材料和直徑一定的焊件,焊機(jī)主軸轉(zhuǎn)速必須高于一個{zd1}值才能保證摩擦表面有足夠高的加熱溫度和加熱速度,這個{zd1}的轉(zhuǎn)速稱為臨界摩擦轉(zhuǎn)速,例如焊接45鋼棒,直徑為l6mm,其轉(zhuǎn)速范圍為1500~3000 r/min。但過高的轉(zhuǎn)速會給焊機(jī)的設(shè)計與制造帶來困難,主軸傳送的功率大,承受強(qiáng)大的轉(zhuǎn)矩和頂鍛壓力,故對主軸的要求是強(qiáng)度高,剛性大。