[發(fā)明專利]上、下軸肩直徑不等的自持式攪拌摩擦焊方法及其攪拌頭

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010296480.2
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN101947691A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉會杰;趙運強;侯軍才;張超群;張會杰;黃永憲;于雷;李金全
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 劉同恩

1.一種上、下軸肩直徑不等的自持式攪拌摩擦焊方法，其特征在于：所述方法是通過以下步驟實現(xiàn)的：

步驟一、攪拌頭尺寸確定：根據(jù)第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的厚度確定上軸肩直徑(φ1)、下軸肩直徑(φ2)及攪拌針直徑(φ3)：上軸肩直徑(φ1)為被焊工件厚度(t)的2.5～3倍，下軸肩直徑(φ2)為被焊工件厚度(t)的2～2.5倍，攪拌針直徑(φ3)為被焊工件厚度(t)的1.25～2倍；

步驟二、確定攪拌針的使用長度：通過調(diào)整下軸肩(3)及螺母(4)使上軸肩(1)的下端面與下軸肩(3)的上端面之間的距離(T)比工件厚度(t)小0～0.6mm，該距離(T)即為攪拌針的使用長度；

步驟三、固定第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)：將第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)用夾具固定在工作臺上；

步驟四、攪拌頭定位：將攪拌頭移至工件外側(cè)進行定位，使上軸肩(1)下端面與第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上端面重合，或上軸肩(1)下端面低于第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上端面0.01～0.3mm，攪拌針(2)的軸心線位于第一被焊工件(5)與第二被焊工件(6)的對接面處；

步驟五、對第一被焊工件(5)與第二被焊工件(6)進行攪拌摩擦焊接：攪拌頭的轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分鐘～3000轉(zhuǎn)/分鐘，焊接速度為20毫米/分鐘～1000毫米/分鐘，且沿第一被焊工件(5)與第二被焊工件(6)的對接面長度方向行走，直至焊接完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述上、下軸肩直徑不等的自持式攪拌摩擦焊方法，其特征在于：步驟一中上軸肩直徑(φ1)為被焊工件厚度(t)的3倍，下軸肩直徑(φ2)為被焊工件厚度(t)的2倍，攪拌針直徑(φ3)為被焊工件厚度(t)的1.5倍。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述上、下軸肩直徑不等的自持式攪拌摩擦焊方法，其特征在于：步驟二中上軸肩(1)的下端面與下軸肩(3)的上端面之間的距離(T)比工件厚度(t)小0.3mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述上、下軸肩直徑不等的自持式攪拌摩擦焊方法，其特征在于：步驟四中上軸肩(1)下端面低于第一被焊工件(5)和第二被焊工件(6)的上端面0.15mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述上、下軸肩直徑不等的自持式攪拌摩擦焊方法，其特征在于：步驟五中攪拌頭的轉(zhuǎn)速為800轉(zhuǎn)/分鐘，焊接速度為100毫米/分鐘。

6.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述上、下軸肩直徑不等的自持式攪拌摩擦焊方法的攪拌頭，所述攪拌頭由上軸肩(1)、攪拌針(2)、下軸肩(3)和螺母(4)組成，攪拌針(2)垂直于上軸肩(1)的下端面設(shè)置，且攪拌針(2)與上軸肩(1)制成一體，攪拌針(2)的外表面設(shè)有外螺紋，下軸肩(3)與攪拌針(2)螺紋連接，螺母(4)設(shè)置在下軸肩(3)的下面，且螺母(4)與攪拌針(2)螺紋連接，其特征在于：所述下軸肩(3)的直徑小于所述上軸肩(1)的直徑。