一种搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，包括第一轴肩、第二轴肩和搅拌针，所述第一轴肩和第二轴肩分设于所述搅拌针的两端，第一轴肩和第二轴肩相对的端面均为凸面结构。本实用新型专利技术的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头具有结构简单、适应性好等优点，其能对工件持续施加压力，从而能够保证焊缝的力学性能。从而能够保证焊缝的力学性能。从而能够保证焊缝的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头


[0001]本技术涉及搅拌摩擦焊
，具体涉及一种搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头。

技术介绍

[0002]搅拌摩擦焊接是高速旋转的搅拌头扎入工件后沿焊接方向运动，在搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热，使其周围金属形成塑性软化层，软化层金属在搅拌头旋转的作用下填充搅拌针后方所形成的空腔，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下实现材料连接的固相焊接方法。
[0003]搅拌头由轴肩、搅拌针及夹持区等部分组成。其中，轴肩的作用是在工件表面施加压力，并且使其下方的金属软化。轴肩与工件摩擦产生的大量热量可以使金属软化，同时可以通过对软化的金属进行持续地搅拌、施压，以防止在焊缝中产生孔洞型缺陷等不足。而双轴肩搅拌摩擦焊采用带有上、下两个轴肩的搅拌头，上轴肩和下轴肩通过与待焊工件厚度相当的搅拌针相连接，焊接过程中上轴肩、下轴肩与搅拌针共同旋转并与待焊工件表面相互作用而实现搅拌摩擦焊接。
[0004]现有搅拌头的上轴肩和下轴肩端面均为平面，这种结构对工件厚度十分敏感，很难做到持续施加压力，因此适应性较差，无法适应不同的厚度，影响焊缝的力学性能。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种结构简单、适应性好、能对工件持续施加压力、保证焊缝力学性能的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：
[0007]一种搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，包括第一轴肩、第二轴肩和搅拌针，所述第一轴肩和第二轴肩分设于所述搅拌针的两端，第一轴肩和第二轴肩相对的端面均为凸面结构。
[0008]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述凸面结构为圆弧面。
[0009]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述圆弧面的圆弧半径为R，R＝(2.5～4.5)D，D为轴肩直径，更优选的，圆弧面的半径R在2.5D～3.5D之间，具体的，D对应相应轴肩的直径(第一轴肩或第二轴肩)。
[0010]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述第一轴肩和第二轴肩相对的端面对称布置。
[0011]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述第一轴肩和第二轴肩具有所述凸面结构的端面上还设有螺旋槽。
[0012]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述第二轴肩上设有连通孔和用于连接搅拌针的连接孔，所述连通孔的一端与所述连接孔相连，且连通孔的另一端与搅拌头的外部连通。
[0013]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述连通孔从所述第二轴肩的一端面开始沿轴向延伸至所述连接孔处。
[0014]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头还包括夹持部和安装键，所述第二轴肩设于所述夹持部内，第二轴肩上设有供所述安装键嵌入的安装槽，安装键嵌入所述安装槽内并与第二轴肩固定连接。
[0015]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述安装键通过一固定螺栓与所述第二轴肩固定连接，所述固定螺栓的两侧设有贯穿安装键的孔道。
[0016]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述夹持部上设有便于安装所述安装键的避让口，所述安装键设于所述避让口内且可沿轴向方向移动。
[0017]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，搅拌针位于第一轴肩和第二轴肩之间的部分的侧壁上设有用于提高打碎效果的棱角。
[0018]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述棱角沿所述搅拌针的周向方向间隔布置，且所述棱角沿所述搅拌针的轴线方向间隔布置。
[0019]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述棱角相对于所述搅拌针的横截面倾斜设置。
[0020]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，所述棱角与所述搅拌针的横截面的倾斜角为α，10
°
≤α≤25
°
。
[0021]上述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，优选的，沿所述搅拌针的周向方向布置的相邻所述棱角的倾斜方向相反。
[0022]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0023]本技术的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头包括第一轴肩、第二轴肩和搅拌针，第一轴肩和第二轴肩分设于搅拌针的两端，第一轴肩和第二轴肩相对的端面均为凸面结构。该搅拌头结构简单，第一轴肩和第二轴肩的端面采用凸面结构能够对在第一轴肩和第二轴肩间的工件持续施加压力，因此可以适应不同厚度的工件，降低了搅拌头对厚度的敏感程度，适应性更好，进而保证了工件的焊接质量，提高了焊缝的力学性能。
附图说明
[0024]图1是实施例的双轴肩搅拌头的立体结构示意图。
[0025]图2是实施例的双轴肩搅拌头的主视图。
[0026]图3是实施例的双轴肩搅拌头的剖视图。
[0027]图4是图2中A的局部放大图。
[0028]图5是图3中B的局部放大图。
[0029]图例说明：
[0030]1、第一轴肩；11、轴向螺纹孔；2、第二轴肩；21、连通孔；22、连接孔；3、搅拌针；4、锁止件；5、夹持部；51、避让口；6、安装键；61、固定螺栓；a、凸面结构；b、螺旋槽；c、棱角。
具体实施方式
[0031]为了便于理解本技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本技术做更全面、细致地描述，但本技术的保护范围并不限于以下具体实施例。
[0032]如图1所示，本实施例的双轴肩搅拌头包括第一轴肩1、第二轴肩2、搅拌针3、锁止件4、夹持部5和安装键6，第一轴肩1和第二轴肩2分设于搅拌针3的两端，第二轴肩2设于夹
持部5内，第二轴肩2上设有供安装键6嵌入的安装槽，安装键6嵌入安装槽内并与第二轴肩2固定连接。
[0033]如图5所示，本实施例中，第一轴肩1和第二轴肩2相对的端面均为凸面结构a，凸面结构a为圆弧面，具体为球面，本实施例中圆弧面的半径为R，R＝(2.5～4.5)D，其中D为轴肩直径。第一轴肩1和第二轴肩2的端面采用凸面结构a能够对在第一轴肩1和第二轴肩2间的工件持续施加压力，其中圆弧面的半径R可以根据需要在上述范围内进行选择，因此可以适应不同的厚度，适应性更好，进而保证了工件的焊接质量，提高了焊缝的力学性能。
[0034]本实施例中，第一轴肩1和第二轴肩2相对的端面对称布置。具体的，第一轴肩1和第二轴肩2相对的两端面为半径完全相同的圆弧面，其中一个为图5中向左的凸面，另一个为图5中向右的凸面，第一轴肩1和第二轴肩2相对的两端面具体以搅拌针3中间部分的中心横截面为对称面对称布置。对称布置能够进一步提升适应性，保证焊接时能够对工件持续施压，进一步提升焊接效果和焊缝的力学性能。
[0035]本实施例中，第一轴肩1和第二轴肩2具有凸面结构a的端面上还设有螺旋槽b。螺旋槽b与凸面结构a相结合能够更好地挤压软化材料，从而保证焊缝致密。
[0036]如图2所示，本实施例中，第一轴肩1的一端与搅拌针3的一端可拆卸固定连接，且第一轴肩1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，包括第一轴肩(1)、第二轴肩(2)和搅拌针(3)，所述第一轴肩(1)和第二轴肩(2)分设于所述搅拌针(3)的两端，其特征在于：第一轴肩(1)和第二轴肩(2)相对的端面均为凸面结构(a)。2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，其特征在于：所述凸面结构(a)为圆弧面。3.根据权利要求2所述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，其特征在于：所述圆弧面的半径为R，R＝(2.5～4.5)D，D为轴肩直径。4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，其特征在于：所述第一轴肩(1)和第二轴肩(2)相对的端面对称布置。5.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，其特征在于：所述第一轴肩(1)和第二轴肩(2)具有所述凸面结构(a)的端面上还设有螺旋槽(b)。6.根据权利要求1至5任一项所述的搅拌摩擦焊双轴肩搅拌头，其特征在于：所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋习均，魏兴国，
申请(专利权)人：湖南天一智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：