[發(fā)明專利]一種實現(xiàn)圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁攪拌摩擦加工的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710355890.1
• 申請日: 2017-05-19
• 公開（公告）號: CN107127444B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設計）人: 呂贊;姬書得;岳玉梅;高雙勝;楊康;馬琳
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 崔蘭蒔

1.一種實現(xiàn)圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁攪拌摩擦加工的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：將待加工圓柱結(jié)構(gòu)水平放置在夾具上且裝夾固定好，所述夾具在圓柱結(jié)構(gòu)外壁有支撐力；

步驟二：選擇攪拌頭直徑比圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁直徑大0.4～1毫米的攪拌工具，其前置軸肩直徑等于圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁直徑；

步驟三：將夾持柄與攪拌摩擦焊機的旋轉(zhuǎn)主軸固定連接，令攪拌工具垂直于水平面、無傾角，且與圓柱結(jié)構(gòu)同軸線，令攪拌工具以500～3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速、3～5毫米/分的速度扎入圓柱結(jié)構(gòu)，直至攪拌頭完全進入圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)；停留進行預熱，然后以500～3000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速、30～100毫米/分的速度沿圓柱結(jié)構(gòu)軸線方向進行加工，直至整個圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁加工一次完畢；

步驟四：當根據(jù)產(chǎn)品要求需要進行多道次加工時，每道次使用的攪拌工具的攪拌頭直徑均比上一道次使用的攪拌頭直徑增大0.4～1毫米，前置軸肩直徑等于上一道次加工后的圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁直徑，加工過程同步驟三；

所述攪拌工具包括夾持柄、過渡段、攪拌頭及前置軸肩，所述夾持柄通過過渡段與攪拌頭的后端固定連接，攪拌頭的前端與前置軸肩固定連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁攪拌摩擦加工的方法，其特征在于所述夾持柄與過渡段加工為一體，過渡段與攪拌頭通過螺栓相連接，前置軸肩與攪拌頭通過螺栓相連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁攪拌摩擦加工的方法，其特征在于在所述攪拌頭的前端設置有前端邊緣倒角，所述前端邊緣倒角的角度為2～5°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁攪拌摩擦加工的方法，其特征在于在所述過渡段的外表面設置有隔熱槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁攪拌摩擦加工的方法，其特征在于在所述攪拌頭的后部外表面設置有左手螺紋，在攪拌頭的前部外表面設置有右手螺紋，在所述左手螺紋與右手螺紋之間的攪拌頭外表面設置有兩個圓環(huán)槽，后部的圓環(huán)槽與左手螺紋相連通，前部的圓環(huán)槽與右手螺紋相連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實現(xiàn)圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁攪拌摩擦加工的方法，其特征在于在所述兩個圓環(huán)槽之間的攪拌頭外表面還設置有1～2個獨立圓環(huán)槽。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)圓柱結(jié)構(gòu)內(nèi)壁攪拌摩擦加工的方法，其特征在于所述攪拌工具的材料為工具鋼、合金鋼、不銹鋼、硬質(zhì)合金、鎳基合金、鎢基合金或多晶立方氮化硼。