[發明專利]一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具

有效

• 申請號: 201710349393.0
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107088702B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 呂宗亮;萬龍;劉鑫;黃體方;王繼超;黃永憲
• 申請（專利權）人: 哈爾濱萬洲焊接技術有限公司
• 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所 23109
• 代理人: 遲芳

1.一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具，所述焊具包括夾持體(1)、攪拌體(2)和兩個緊固螺釘(3)，其中夾持體(1)和攪拌體(2)的軸心處于同一直線上，所述夾持體(1)由同軸的上圓柱體(1-1)和下圓柱體(1-2)組成，上圓柱體(1-1)的直徑小于下圓柱體(1-2)的直徑，上圓柱體(1-1)與下圓柱體(1-2)制成一體，上圓柱體(1-1)的外表面上設有焊具夾持面(1-1-1)，軸心開有退料孔(1-1-2)，下圓柱體(1-2)的外表面上設有至少一個環形隔熱槽(1-2-1)，下圓柱體(1-2)的軸心處設有放置攪拌體(2)的夾持孔(1-2-2)，退料孔(1-1-2)與夾持孔(1-2-2)相通，且夾持孔(1-2-2)直徑大于退料孔(1-1-2)直徑，其特征在于：下圓柱體(1-2)上設有徑向螺紋通孔(1-2-3)，徑向螺紋通孔(1-2-3)位于環形隔熱槽(1-2-1)的上方，夾持孔(1-2-2)將徑向螺紋通孔(1-2-3)分為兩個徑向螺紋通孔(1-2-3)，下圓柱體(1-2)的下端面為大直徑軸肩(1-2-4)，大直徑軸肩(1-2-4)設計為內凹型；

攪拌體(2)設置在夾持孔(1-2-2)中，攪拌體(2)的上端面與夾持孔(1-2-2)的底部靠嚴，攪拌體(2)由攪拌針柄(2-1)和攪拌針(2-2)組成，攪拌針柄(2-1)與攪拌針(2-2)上下設置且制成一體，其中攪拌針柄(2-1)上端兩側外表面上設有攪拌針夾持面(2-1-1)，兩側攪拌針夾持面(2-1-1)與兩個徑向螺紋通孔(1-2-3)上下一一正對，攪拌針柄(2-1)的下端面為小直徑軸肩(2-1-2)，小直徑軸肩(2-1-2)設計為內凹型，小直徑軸肩(2-1-2)的端面相對大直徑軸肩(1-2-4)的端面向外伸出有一定的伸出量D，攪拌針(2-2)的外徑表面設有右旋螺紋(2-2-1)，攪拌針(2-2)的下端面為凸面(2-2-2)；

每個徑向螺紋通孔(1-2-3)中旋入一個緊固螺釘(3)，緊固螺釘(3)底端與攪拌針夾持面(2-1-1)相接觸；

所述攪拌針(2-2)的長度L的選取：L＝h-(0.1～0.3)mm，其中h為焊接工件(4)的板厚；所述伸出量D的選取：D＝(0.05～0.20)mm。

2.根據權利要求1所述的一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述攪拌針(2-2)的長度L的選?。篖＝h-0.2mm。

3.根據權利要求1所述的一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述伸出量D的選取：D＝0.10mm。

4.根據權利要求1所述的一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述大直徑軸肩(1-2-4)的大軸肩直徑與小直徑軸肩(2-1-2)的小軸肩直徑之間的關系為：

5.根據權利要求4所述的一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述大直徑軸肩(1-2-4)的大軸肩直徑與小直徑軸肩(2-1-2)的小軸肩直徑之間的關系為：

6.根據權利要求4所述的一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述焊具進行攪拌摩擦對接時，焊接速度為10mm/min～1000mm/min，焊具轉速為200r/min～3000r/min，主軸傾角為0～5°，大直徑軸肩( 1-2-4) 的下壓量為0.1mm～0.3mm。

7.根據權利要求6所述的一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述夾持體(1)采用W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2或W9Mo3Cr4V牌號的高速鋼。

8.根據權利要求7所述的一種能實現單次焊接雙道成形的攪拌摩擦焊焊具，其特征在于：所述攪拌體(2)的材質為鎳基合金、碳化鎢鈷合金或多晶立方氮化硼。