1.一種無匙孔攪拌摩擦焊厚板的裝置,其特征在于,包括:
回抽式攪拌針系統(tǒng),包括攪拌針固定座(15)、設(shè)置在所述攪拌針固定座(15)中心通孔上的回抽式攪拌針(16)和固定底板(1),所述回抽式攪拌針(16)的下端工作面凸出于所述攪拌針固定座(15)的下端軸肩面,凸出長度與焊接工件(3)厚度匹配,在所述攪拌針固定座(15)下端的軸肩面圓周上均勻設(shè)置有多個鉻銅電極作為軸肩導(dǎo)電體(7),所述軸肩導(dǎo)電體(7)隨所述攪拌針固定座(15)的內(nèi)部形式設(shè)置并延伸至所述攪拌針固定座(15)的兩側(cè)壁端面;所述固定底板(1)的上端面內(nèi)嵌入有導(dǎo)電銅板(2),當(dāng)所述回抽式攪拌針(16)完全插入工件,所述攪拌針固定座(15)下端軸肩面與焊接工件(3)緊密接觸后,所述軸肩導(dǎo)電體(7)、所述焊接工件(3)和所述導(dǎo)電銅板(2)構(gòu)成導(dǎo)電通路;
攪拌針回抽傳動系統(tǒng),包括攪拌針旋轉(zhuǎn)座(8)和設(shè)置在所述攪拌針旋轉(zhuǎn)座(8)中心通孔上的通過電機轉(zhuǎn)動控制的抽針主軸(17),所述攪拌針固定座(15)和所述攪拌針旋轉(zhuǎn)座(8)之間設(shè)有絕緣板(10)且通過螺栓將三者緊固,實現(xiàn)所述回抽式攪拌針系統(tǒng)和所述攪拌針回抽傳動系統(tǒng)的連接;
電刷系統(tǒng),設(shè)置在所述攪拌針固定座(15)的兩側(cè)壁端面上,包括導(dǎo)電碳刷(6)、彈簧(11)、彈簧壓蓋(13)、電刷盒(4)、絕緣體(5)和碳刷導(dǎo)線(12),所述導(dǎo)電碳刷(6)與所述攪拌針固定座(15)的兩側(cè)壁端面之間設(shè)有導(dǎo)電銅套(14);
電阻輔熱系統(tǒng),所述固定底板(1)內(nèi)裝有開關(guān)與電源的一極相連,所述碳刷導(dǎo)線(12)與所述電源的另一極相連,閉合開關(guān)通過電刷系統(tǒng)為電阻輔熱系統(tǒng)提供電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無匙孔攪拌摩擦焊厚板的裝置,其特征在于,所述導(dǎo)電碳刷(6)、所述螺栓和所述攪拌針旋轉(zhuǎn)座(8)外部均設(shè)有絕緣套。
3.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的無匙孔攪拌摩擦焊厚板的方法,其特征在于包括如下步驟:
S1、將焊接工件(3)放置在所述固定底板(1)設(shè)置有導(dǎo)電銅板(2)的位置上;
S2、回抽式攪拌針(16)插入工件,并且所述軸肩導(dǎo)電體(7)與所述焊接工件(3)接觸,通過施加外部電源,閉合開關(guān),所述軸肩導(dǎo)電體(7)、所述焊接工件(3)和所述導(dǎo)電銅板(2)與所述電刷系統(tǒng)及外部電源構(gòu)成回路,依靠電焦耳效應(yīng)產(chǎn)生足夠的熱量,提高所述焊接工件(3)溫度,促進材料的塑性流動;
S3、隨著所述焊接工件(3)溫度的提高,材料軟化,增大材料粘塑性,讓材料充分流動實現(xiàn)所述回抽式攪拌針(16)對所述焊接工件(3)的攪拌摩擦焊;
S4、隨著焊接即將結(jié)束,所述攪拌針回抽傳動系統(tǒng)開始回抽上升,開始回抽位置到完全回抽位置的距離為攪拌針回抽量的5-10倍,當(dāng)軸肩端面離開工件后,輔熱系統(tǒng)斷開,最終焊縫表面平齊,無匙孔。