[發(fā)明專利]一種攪拌摩擦焊接組件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110356102.7
• 申請日: 2021-04-01
• 公開（公告）號: CN113059262A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林永勇;李鳳;張華德;徐曉霞;李文曉;王陽俊;陳立國
• 申請（專利權(quán)）人: 航天工程裝備（蘇州）有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 許燕萍

本發(fā)明公開了一種攪拌摩擦焊接組件，包括自上而下依次同軸連接的刀柄、內(nèi)軸肩和攪拌針，內(nèi)軸肩外同軸套設(shè)有外軸肩，外軸肩和內(nèi)軸肩之間留有間隙，攪拌針與內(nèi)軸肩由超硬合金顆粒一體化壓制燒結(jié)而成，攪拌針伸出外軸肩，且其頂端與內(nèi)軸肩的底端之間圓弧過渡、底端上設(shè)有呈渦旋狀的凹槽、周壁上均嵌有若干沿豎向設(shè)置且上下貫通的導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽位于凹槽的外部，且其槽寬自攪拌針的底端向頂端逐漸變大。本發(fā)明解決了如何能使焊接質(zhì)量得以提高，并使使用壽命得以有效延長的技術(shù)問題，具有使用壽命長、焊接質(zhì)量好、工作效率高且損壞率低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種攪拌摩擦焊接組件。

背景技術(shù)

攪拌摩擦焊接組件是一種采用固相連接技術(shù)焊接的設(shè)備，由于其具有不需要使用焊絲、熱影響范圍小等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于航天航空、軌道交通和電動汽車等生產(chǎn)領(lǐng)域?，F(xiàn)有的攪拌摩擦焊接組件由自上而下依次連接的刀柄、軸肩和攪拌針組成，明顯的，其存在以下缺陷：一是由于攪拌針與軸肩連接處呈直角彎折狀，且由不銹鋼材料制成，故使得攪拌針容易被折斷，從而導(dǎo)致?lián)p壞率高、使用壽命和工作效率低；二是由于攪拌針的表面光滑，故使得焊區(qū)的材料的流動性差且熱特性差異明顯，再加上對焊區(qū)施加鍛壓力的軸肩在焊接時(shí)隨攪拌針一起做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生的熱量的影響，從而導(dǎo)致焊接質(zhì)量差。

發(fā)明內(nèi)容

為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于如何能使焊接質(zhì)量得以提高，并使使用壽命得以有效延長。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種攪拌摩擦焊接組件，包括自上而下依次同軸連接的刀柄、內(nèi)軸肩和攪拌針，所述內(nèi)軸肩外同軸套設(shè)有外軸肩，所述外軸肩和所述內(nèi)軸肩之間留有間隙，所述攪拌針與所述內(nèi)軸肩由超硬合金顆粒一體化壓制燒結(jié)而成，所述攪拌針伸出所述外軸肩，且其頂端與所述內(nèi)軸肩的底端之間圓弧過渡、底端上設(shè)有呈渦旋狀的凹槽、周壁上均嵌有若干沿豎向設(shè)置且上下貫通的導(dǎo)流槽，所述導(dǎo)流槽位于所述凹槽的外部，且其槽寬自所述攪拌針的底端向頂端逐漸變大。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述超硬合金顆粒為碳化鎢或者硼化鎢。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述超硬合金顆粒的晶粒度為100nm-1000nm。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述攪拌針呈倒圓臺狀。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述攪拌針、所述導(dǎo)流槽、所述凹槽、所述內(nèi)軸肩的底端和所述外軸肩的底端上均鍍覆有耐磨耐熱潤滑涂層。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述耐磨耐熱潤滑涂層的厚度為50um-150um。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述耐磨耐熱潤滑涂層為氮碳化鈦、氮化鈦、氮鋁化鈦、碳氮化鋁鈦或者氮化鉻。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述攪拌針、所述導(dǎo)流槽和所述凹槽一體成型。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述外軸肩的頂端上焊設(shè)有相匹配的法蘭。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)流槽的數(shù)量至少為三個(gè)。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1.通過將攪拌針與內(nèi)軸肩的連接處設(shè)置成圓弧過渡，并將兩者設(shè)置成由超硬合金顆粒一體化壓制燒結(jié)而成的結(jié)構(gòu)，這就使得攪拌針不易被折損，且抗沖擊性和耐磨性強(qiáng)，從而有效延長了使用壽命，降低了損壞率，并提高了工作效率。

2.通過將對焊區(qū)施加鍛壓力的外軸肩設(shè)置成不隨攪拌針旋轉(zhuǎn)，從而有效避免了外軸肩產(chǎn)生熱量對焊接質(zhì)量造成的影響，又通過在攪拌針的底端設(shè)有呈渦旋狀的凹槽、周壁上嵌設(shè)有若干位于凹槽外側(cè)且豎向設(shè)置并上下貫通的導(dǎo)流槽，這就使得焊區(qū)的材料混合均勻且無熱差異性，從而提高了焊接質(zhì)量，又通過將導(dǎo)流槽的槽寬自攪拌針的底端向頂端逐漸變大，這樣設(shè)置降低了攪拌針與內(nèi)軸肩的連接處受到的沖擊力，從而進(jìn)一步延長了使用壽命。

附圖說明