[實用新型]一種船用螺旋槳的攪拌摩擦加工工具

有效

• 申請號: 201520404886.6
• 申請日: 2015-06-12
• 公開（公告）號: CN204725002U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 馬宗義;徐高峰;宋佩學;王湘來
• 申請（專利權）人: 鎮江同舟螺旋槳有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 上海海頌知識產權代理事務所(普通合伙) 31258
• 代理人: 季萍

技術領域

本實用新型涉及一種攪拌摩擦加工工具，特別涉及一種船用螺旋槳的攪拌摩擦加工工具，屬于船用螺旋槳加工的技術領域。

背景技術

我國早已成為世界第一造船大國，正在向造船強國發展。目前我國造船總噸位數穩居世界第一。隨著海洋時代的到來，船舶運輸行業正處于跨越式的發展的重要階段，需要大量高性能船舶，且對船舶及其零部件質量的要求也越來越高。因此，對于螺旋槳材料的力學性能、抗空蝕性能的重要性體現也越實用新型顯。螺旋槳在船舶推進過程中，不斷產生空泡，空泡產生的負壓爆裂對螺旋槳表面產生高達幾百MPa到1000MPa脈沖應力，在海水腐蝕、空泡剝蝕與應力腐蝕的交互作用下，螺旋槳槳葉會大大縮短使用壽命甚至發生斷裂。長期以來，空泡剝蝕、海水腐蝕與應力腐蝕被認為是不易被解決的問題，很多研究機構從推進系統的結構角度出發，從結構入手解決空泡剝蝕問題，但一直效果不佳，沒能解決螺旋槳的空泡剝蝕問題。自上世紀六十年代起，國外研制Cr-Ni-Mo系不銹鋼、Fe-Mn-Al合金、金屬陶瓷、Ti-Ni合金等耐海水腐蝕、抗空泡剝蝕的材料,?但很少見有用作螺旋槳材料的銅合金。國內外有學者對金屬材料表面鍍鉻處理，通過極化曲線研究發現腐蝕阻力為母材7～8倍,?使用壽命提高2～6倍，在Ni-Al青銅螺旋槳材料進行堆焊,激光熔覆方法形成銅合金螺旋槳材料的抗空蝕涂層保護，但很多工藝與方法對重達幾百公斤甚至幾十噸的螺旋槳應用受到制約與限制。根據有關文獻查閱，從上世紀八十年代，國外國內一些學者對螺旋槳材料表面噴涂、表面改性工作進行了較詳細的研究，獲得了有益的試驗結果，但未對實體螺旋槳進行應用研究。但這些研究都比較早，都沒能很好的解決螺旋槳的表面性能問題。

攪拌摩擦焊接是利用工件端面相互運動、相互摩擦所產生的熱，使端部達到熱塑性狀態，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種方法。加工工具設計是摩擦焊接技術的核心，而選用合適的加工工具是實現高品質焊接的關鍵。攪拌摩擦焊的實質是攪拌針與被焊材料之間發生熱-機作用并形成接頭，攪拌針在此過程中直接承受熱載、力載及摩擦磨損。現有技術中的攪拌摩擦加工工具包括軸肩和攪拌針，所述攪拌針安裝在所述軸肩一端，該結構的攪拌摩擦加工工具由于攪拌針為單獨的，使用時容易磨損，且由于接觸面積有限，因此，加工效率較低。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種船用螺旋槳的攪拌摩擦加工工具，該加工工具通過攪拌頭的幾何形狀的設計，使軸肩端部下方的軟化材料受到向內方向的力的作用,從而有利于將軸肩端部下方形成的軟化材料收集到軸肩端面的中心以添充攪拌針后方所形成的空腔,同時需減少摩擦加工過程中攪拌頭內部的應力集中而保護攪拌針。

為了解決上述技術問題，本實用新型一種船用螺旋槳的攪拌摩擦加工工具，包括軸肩，其中，所述軸肩的端部設有三個沿軸肩軸向延伸的攪拌針，三個所述攪拌針呈“品”字形分布，所述攪拌針的一端插入所述軸肩內，另一端延伸在所述軸肩外，所述攪拌針延伸在軸肩外的端部設有攪拌部，所述攪拌部為三個圓弧段形成的閉合曲面。

上述的船用螺旋槳的攪拌摩擦加工工具，其中，所述相鄰攪拌針之間的夾角α為120°。

本實用新型的有益效果：

本實用新型通過攪拌頭的幾何形狀的設計，使軸肩端部下方的軟化材料受到向內方向的力的作用,從而有利于將軸肩端部下方形成的軟化材料收集到軸肩端面的中心以添充攪拌針后方所形成的空腔,同時需減少摩擦加工過程中攪拌頭內部的應力集中而保護攪拌針，從而，延長了本實用新型的使用壽命。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型的攪拌針的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本實用新型作進一步說明。