[實用新型]一種間隙自動調節雙軸肩攪拌頭

有效

• 申請號: 201520769099.1
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN205043336U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 張立華
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/16
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司 21001
• 代理人: 張致仁

技術領域

本實用新型涉及焊接領域攪拌頭的結構設計和應用，特別提供了一種間隙自動調節雙軸肩攪拌頭。

背景技術

近年來，隨著高鐵技術的引進，我國已經成為世界上為數不多的能夠自行設計生產高速鐵路軌道客車的國家，爭奪世界高鐵訂單的份額已提升到國家層面，而高鐵的質量與安全性是國與國之間在競爭中能否拿下訂單的先決條件。

由于目前國內制造技術比較保守，高鐵車廂車體大部分的長直焊縫依然采用傳統的MIG焊接，小部件采用攪拌摩擦焊接，焊縫的力學性能相比于母材有很大差距，因此焊縫的力學性能有較大的提升空間。攪拌摩擦焊接技術較傳統的弧焊相比，焊縫的力學性能有很大改善。通過對于傳統意義上的單軸肩及雙軸肩攪拌頭焊接試驗的研究，在相同的焊接參數下單軸肩攪拌頭相比于雙軸肩攪拌頭焊接后焊縫的力學性能高很多，并且微觀組織結構得到改善，雙軸肩攪拌頭焊接后產生大量飛邊和毛刺。而對于高鐵車廂鋁合金型材的焊接，單軸肩攪拌頭達不到制造工藝要求，對于這類型材的焊接只能使用雙軸肩攪拌頭。因此如何將雙軸肩攪拌頭和單軸肩攪拌頭各自的優點整合到一起勢在必行。

人們迫切希望獲得一種技術效果優良的間隙自動調節雙軸肩攪拌頭。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種技術效果優良的間隙自動調節雙軸肩攪拌頭。應用于高鐵鋁合金車體的焊接，特別適用于高鐵鋁合金車體擠壓型材長直焊縫的對焊焊接。

所述間隙自動調節雙軸肩攪拌頭構成如下：攪拌頭主體1、上軸肩2、攪拌針3、下軸肩4、彈簧5、軸承6和底盤7；所述攪拌頭主體1通過鍵槽與動力設備相連接，攪拌針3通過上軸肩2與攪拌頭主體1的下端固定相連，成為一體結構，攪拌針3的下端設置有螺紋結構，所述底盤7整體為銷釘型結構件，底盤7的桿狀結構上端加工有內螺紋結構，攪拌針3與底盤7通過螺紋結構相連接，下軸肩4的內部設置有T型的凹槽結構，下軸肩4通過T型的凹槽結構41套在攪拌針3上，軸承6套在底盤7上，彈簧5的一端連接在軸承6的凹槽結構內，彈簧5的另一端連接在軸承6上部。

所述攪拌針根部設置的正方形或長方形截面數量為三個，三個正方形或長方形截面以攪拌針軸心為對稱軸，呈120°相互間隔。所述正方形或長方形截面到圓心距離為2.6mm。

所述上軸肩2與母材接觸的端面設置有順時針方向的螺旋形凹槽。在焊接過程中攪拌鋁合金金屬，改變塑形金屬的流動狀態。

所述下軸肩4和底盤7采用普通低合金鋼，利用數控機床加工。所述間隙自動調節雙軸肩攪拌頭中的彈簧及軸承易購買，價格低。攪拌頭主體1，上軸肩2及攪拌針3應采用綜合力學性能好的H13鋼，其外形簡單，容易加工。

所述間隙自動調節雙軸肩攪拌頭應用于高鐵鋁合金車體長直焊縫焊接，焊接過程中攪拌頭上下軸肩的間隙可自動適應板材的厚度，大大減少了由于軸肩夾持力過大而導致的焊接飛濺。在上軸間作用于母材上表面旋轉摩擦的同時，下軸肩并不旋轉，大大減少了焊接熱輸入，極大的提高了焊接產品的力學性能。

所述間隙自動調節雙軸肩攪拌頭使上軸肩旋轉而下軸肩不旋轉，并且上下軸肩間隙自動調節，這樣不但減少了軸肩與母材摩擦產生的熱輸入，提高了焊縫的力學性能，而且避免了傳統結構的雙軸肩攪拌頭軸肩夾持力過大而使焊接過程中產生大量的飛邊和毛刺。既提高了車體拼裝后的整體質量，又大大減少了修補焊接缺陷所消耗的工時，由此引發制造成本的降低，對于高鐵走出國門邁向世界具有重大意義。

附圖說明

下面結合附圖及實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

圖1為間隙自動調節雙軸肩攪拌頭結構分解示意圖；

圖2為間隙自動調節雙軸肩攪拌頭結構示意圖；

圖3為間隙自動調節雙軸肩攪拌頭結構等軸測示意圖；

圖4為攪拌針根部設置的正方形或長方形截面示意圖。

具體實施方式

實施例1

所述間隙自動調節雙軸肩攪拌頭構成如下：攪拌頭主體1、上軸肩2、攪拌針3、下軸肩4、彈簧5、軸承6和底盤7；所述攪拌頭主體1通過鍵槽與動力設備相連接，攪拌針3通過上軸肩2與攪拌頭主體相連，成為一體結構，攪拌針3的下端設置有螺紋結構，所述底盤7整體為銷釘型結構件，底盤7的桿狀結構上端加工有內螺紋結構，攪拌針3與底盤7通過螺紋結構相連接，下軸肩4的內部設置有T型的凹槽結構，下軸肩4通過T型的凹槽結構41套在攪拌針3上，軸承6套在底盤7上，彈簧5的一端連接在軸承6的凹槽結構內，彈簧5的另一端連接在軸承6上部。