一種提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，包括靜止軸肩和攪拌針；所述攪拌針由攪拌針主體和攪拌針根部組成；所述靜止軸肩其下部加工有與其橫截面成3°~10°夾角的下端面；所述下端面于攪拌針軸線傾斜一側(cè)加工有弧形容納槽；所述弧形容納槽與工件接觸處加工有大直徑倒圓角；所述攪拌針主體與攪拌針根部通過螺紋連接并置于靜止軸肩中；所述攪拌針根部露出于靜止軸肩其下端面。本實用新型的提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，能有效消除攪拌摩擦焊接過程中接頭形成弧紋、飛邊、凹陷等缺陷；能有效減少碾壓過程產(chǎn)生的劃痕，增加接頭光滑程度，提高接頭的力學(xué)性能，且提高了材料利用率。
【專利說明】
一種提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種攪拌摩擦焊接用攪拌頭，特別是涉及一種提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，屬于焊接設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]攪拌摩擦焊作為一種固相連接工藝因其變形小、接頭強(qiáng)度高、環(huán)保等特點(diǎn)在航天航空、汽車、船舶等領(lǐng)域中不斷推廣應(yīng)用，傳統(tǒng)的攪拌摩擦焊接用攪拌頭主要由軸肩與攪拌針組成，通過旋轉(zhuǎn)的軸肩對工件施加足夠的垂直作用力以保證足夠的熱輸入，這就避免不了在接頭上產(chǎn)生連續(xù)的表面弧紋、凹陷以及飛邊，這將影響接頭的美觀及強(qiáng)度，須通過后續(xù)機(jī)加工加以消除，這必將增加工作量從而影響生產(chǎn)效率?，F(xiàn)有技術(shù)中通過靜軸肩攪拌摩擦焊、外加墊板輔助攪拌摩擦焊等技術(shù)改善接頭表面缺陷。雖然靜軸肩攪拌摩擦焊技術(shù)消除了接頭表面弧紋，但無法避免接頭凹陷;外加墊板輔助攪拌摩擦焊雖可消除表面缺陷，但仍需對表面進(jìn)行銑加工及打磨，材料損耗量大并且無疑增加了工作量。其中，中國專利公開號CN103447685A中公開了一種無帶弧紋特征表面凹陷的攪拌摩擦焊工藝方法，該工藝方法中利用靜軸肩攪拌頭對帶有凸臺的工件進(jìn)行攪拌摩擦焊接，雖可避免形成接頭表面弧紋及凹陷，但其工件所需的凸臺設(shè)計無疑增加了對焊件的要求;再者，在靜軸肩焊接過程中，由發(fā)動機(jī)帶動攪拌針旋轉(zhuǎn)時僅有攪拌針根部參與劇烈摩擦，因而攪拌針根部屬易損耗部位，常常需要更換整個攪拌針，這也造成極大浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，能有效消除攪拌摩擦焊接過程中接頭形成弧紋、飛邊、凹陷等缺陷；能有效減少碾壓過程產(chǎn)生的劃痕，增加接頭光滑程度，提高接頭的力學(xué)性能，且提高了材料利用率。
[0004]本實用新型的目的通過如下技術(shù)手段實現(xiàn):本實用新型的提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，包括靜止軸肩和攪拌針;所述攪拌針由攪拌針主體和攪拌針根部組成;所述靜止軸肩其下部加工有與其橫截面成3°?10°夾角的下端面;所述下端面于攪拌針軸線傾斜一側(cè)加工有弧形容納槽;所述弧形容納槽與工件接觸處加工有大直徑倒圓角；所述攪拌針主體與攪拌針根部通過螺紋連接并置于靜止軸肩中；所述攪拌針根部露出于靜止軸肩其下端面;攪拌摩擦焊接過程中靜止軸肩不轉(zhuǎn)動，電機(jī)帶動由攪拌針主體和攪拌針根部組成的攪拌針旋轉(zhuǎn)。
[0005]所述大直徑倒圓角其直徑不小于6mm。
[0006]所述攪拌針根部內(nèi)側(cè)開設(shè)有內(nèi)螺紋;所述攪拌針主體外側(cè)開設(shè)有外螺紋;所述攪拌針根部其內(nèi)螺紋深度大于攪拌針主體其外螺紋深度。
[0007]所述攪拌針其端部連接有電機(jī)。
[0008]本實用新型的提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，利用靜止軸肩下部所加工的下端面的碾壓作用能有效消除攪拌摩擦焊接過程中接頭形成弧紋、飛邊、凹陷等缺陷，靜止軸肩上加工的弧形容納槽及其大直徑倒圓角設(shè)計能有效減少碾壓過程產(chǎn)生的劃痕，增加接頭光滑程度，焊后無需對接頭進(jìn)行額外加工;不需對待焊工件提供補(bǔ)償材料或者有特殊設(shè)計的要求，利用攪拌針與工件間形成的傾角增強(qiáng)焊接過程中材料的塑性流動，提高接頭的力學(xué)性能;采用組合式攪拌針，攪拌針根部磨損嚴(yán)重時可單獨(dú)更換，節(jié)約材料。
[0009]說明書附圖
[0010]利用附圖對本實用新型作進(jìn)一步的說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本實用新型的任何限制。
[0011]圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實用新型靜止軸肩其下端面剖視圖。
[0013]圖3是本實用新型靜止軸肩和弧形容納槽局部圖。
[0014]在圖1至圖3中，包括:
[0015]靜止軸肩I
[0016]夾角a
[0017]下端面6
[0018]弧形容納槽4
[0019]攪拌針5
[0020]攪拌針主體2[0021 ]攪拌針根部3
[0022]大直徑倒圓角7
[0023]直徑d。
【具體實施方式】
[0024]結(jié)合以下實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0025]實施例1
[0026]本實施例提供一種提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，如圖1至圖3所示，包括靜止軸肩I和攪拌針5;所述攪拌針5由攪拌針主體2和攪拌針根部3組成;所述靜止軸肩I其下部加工有與其橫截面成3°?10°夾角a的下端面6;所述下端面6于攪拌針5軸線傾斜一側(cè)加工有弧形容納槽4;所述弧形容納槽4與工件(未圖示)接觸處加工有大直徑倒圓角7;所述攪拌針主體2與攪拌針根部3通過螺紋連接并置于靜止軸肩I中；所述攪拌針根部3露出于靜止軸肩I其下端面6，攪拌摩擦焊接過程中靜止軸肩I不轉(zhuǎn)動，電機(jī)(未圖示)帶動由攪拌針主體2和攪拌針根部3組成的攪拌針5旋轉(zhuǎn)。
[0027]再一實施例中，所述大直徑倒圓角7其直徑d不小于6_。
[0028]再一實施例中，所述攪拌針根部3內(nèi)側(cè)開設(shè)有內(nèi)螺紋(未圖示)；所述攪拌針主體2外側(cè)開設(shè)有外螺紋(未圖示);所述攪拌針根部3其內(nèi)螺紋深度大于攪拌針主體2其外螺紋深度。
[0029]再一實施例中，所述攪拌針5其端部連接有電機(jī)(未圖示)。
[0030]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對本實用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，其特征在于:包括靜止軸肩和攪拌針;所述攪拌針由攪拌針主體和攪拌針根部組成;所述靜止軸肩其下部加工有與其橫截面成3°?10°夾角的下端面;所述下端面于攪拌針軸線傾斜一側(cè)加工有弧形容納槽;所述弧形容納槽與工件接觸處加工有大直徑倒圓角;所述攪拌針主體與攪拌針根部通過螺紋連接并置于靜止軸肩中；所述攪拌針根部露出于靜止軸肩其下端面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，其特征在于:所述大直徑倒圓角其直徑不小于6_。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，其特征在于:所述攪拌針根部內(nèi)側(cè)開設(shè)有內(nèi)螺紋;所述攪拌針主體外側(cè)開設(shè)有外螺紋;所述攪拌針根部其內(nèi)螺紋深度大于攪拌針主體其外螺紋深度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高攪拌摩擦焊接頭表面質(zhì)量的組合式攪拌頭，其特征在于:所述攪拌針其端部連接有電機(jī)。
【文檔編號】B23K20/12GK205464792SQ201620258100
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】袁鴿成, 郭海斌, 楊安宸, 程永奇, 林典海
【申請人】廣東工業(yè)大學(xué)