[發明專利]實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭及攪拌摩擦焊接裝置

在審

• 申請號: 202010597883.4
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111940889A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 林永勇;王江峰;張華德;胡峰峰;徐曉霞;嚴軍富;宮秀梅;王陽俊;陳立國
• 申請（專利權）人: 航天工程裝備（蘇州）有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

1.一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，包括由夾持區、過渡區和軸肩構成的工具頭本體，所述軸肩的端面上安裝有可拆卸的攪拌針，所述攪拌針的外周面以及軸肩的端面上均布置有多個陣列薄膜熱電偶，所述陣列薄膜熱電偶中均排布有n*n(n為正整數)個薄膜熱電偶；所述過渡區中嵌入有測溫及無線通信集成裝置，所述陣列薄膜熱電偶通過補償導線與所述測溫及無線通信集成裝置電連接，所述測溫及無線通信集成裝置電連接用于將傳輸過來的電信號轉變成溫度信號并通過無線的方式傳輸出去。

2.根據權利要求1所述的一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，所述薄膜熱電偶由NiCr薄膜、NiSi薄膜、熱接點、導電銀膠及保護膠，以及導線構成，其中所述NiCr薄膜、NiSi薄膜、熱接點、導電銀膠及保護膠構成閉合的回路。

3.根據權利要求1所述的一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，所述軸肩的端面上開設有軸向孔，所述攪拌針部分地插裝于所述軸向孔中；所述軸肩的外周面開設有徑向孔，所述攪拌針通過插合于所述徑向孔中的緊定螺釘固定。

4.根據權利要求3所述的一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，所述攪拌針插入軸向孔中的部分呈長方體結構，露出的部分呈圓臺狀，所述圓臺的外周面上形成有三個均勻分布的平截面，所述陣列薄膜熱電偶布置于所述平截面上。

5.根據權利要求4所述的一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，所述攪拌針的平截面上沿高度方向等距布置三個陣列薄膜熱電偶，三個平截面共布置9個；所述軸肩端面上沿徑向等距布置3個陣列薄膜熱電偶，并每隔90°重復一次，共布置12個。

6.根據權利要求1所述的一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，所述補償導線與攪拌針插入軸向孔中的平面部分貼合并延伸至過渡區中，再與所述測溫及無線通信集成裝置電連接。

7.根據權利要求1所述的一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，所述攪拌針與工件接觸的表面以及軸肩的端面上均進行了涂層處理。

8.根據權利要求7所述的一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，所述涂層為Ti-Al-N涂層或Cr-Al-N涂層。

9.根據權利要求1所述的一種實現焊接界面溫度高動態高精度測量的攪拌摩擦焊接工具頭，其特征在于，還包括協調器和計算機，所述協調器通過無線傳輸的方式接收所述測溫及無線通信集成裝置傳輸過來的溫度信號，并通過串口傳輸方式將接收的溫度信號傳至計算機。

10.一種包含權利要求1～9任一項所述的工具頭的攪拌摩擦焊接裝置。