[發(fā)明專利]一種攪拌摩擦焊接工具

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110357700.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN113059263A
• 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(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天工程裝備（蘇州）有限公司
• 主分類號(hào): B23K20/12
• 分類號(hào): B23K20/12
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)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工具，包括自上而下依次同軸可拆卸連接的刀柄、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，攪拌針的底端伸出外軸肩，且其上設(shè)有呈十字狀的凸塊，凸塊的中心與攪拌針的底面中心重合，攪拌針位于外軸肩外側(cè)的部分呈圓柱狀，且其上沿?cái)嚢栳樀妮S向設(shè)有若干螺旋，若干螺旋的螺旋底徑自攪拌針的底端至頂端依次遞增，相鄰螺旋之間的螺距自攪拌針的底端至頂端依次遞減。本發(fā)明解決了如何能高效且保質(zhì)地進(jìn)行焊接，并能降低使用成本的技術(shù)問題，具有使用成本低、資源利用率高且焊接質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種攪拌摩擦焊接工具。

背景技術(shù)

攪拌摩擦焊接工具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(dòng)汽車等生產(chǎn)領(lǐng)域。現(xiàn)有的攪拌摩擦焊接工具由自上而下依次固定連接的刀柄、軸肩和攪拌針組成，明顯的，其存在以下缺陷：一是焊接過程中與焊接件直接作用的是攪拌針，這就使得攪拌針容易折損，而由于攪拌針、軸肩和刀柄固定連接，故一旦攪拌針后需要連軸肩和刀柄一起報(bào)廢，導(dǎo)致使用成本高且資源利用率低；二是由于攪拌針的表面光滑，故使得焊區(qū)的材料的流動(dòng)性差且熱特性差異明顯，再加上對(duì)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(dòng)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)問題在于如何能高效且保質(zhì)地進(jìn)行焊接，并能降低使用成本。

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工具，包括自上而下依次同軸可拆卸連接的刀柄、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，所述攪拌針的底端伸出所述外軸肩，且其上設(shè)有呈十字狀的凸塊，所述凸塊的中心與所述攪拌針的底面中心重合，所述攪拌針位于所述外軸肩外側(cè)的部分呈圓柱狀，且其上沿所述攪拌針的軸向設(shè)有若干螺旋，若干所述螺旋的螺旋底徑自所述攪拌針的底端至頂端依次遞增，相鄰所述螺旋之間的螺距自攪拌針的底端至頂端依次遞減。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述凸塊的邊緣疊合在所述攪拌針的底面邊緣上。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，若干所述螺旋的徑向外沿與一虛擬圓臺(tái)的側(cè)面相貼合。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述螺旋之間的螺旋槽的槽面為弧面。

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，所述外軸肩供所述攪拌針伸出處與其相對(duì)應(yīng)的所述攪拌針周壁之間的間距為0.1mm-0.2mm。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述刀柄和所述內(nèi)軸肩以及所述內(nèi)軸肩與所述攪拌針之間均為螺紋連接。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述凸塊、所述螺旋和所述攪拌針一體成型。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述外軸肩由銅合金材料制成。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述刀柄的頂端向上同軸設(shè)置有方形軸。

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.通過將刀柄、內(nèi)軸肩和攪拌針之間設(shè)置為可拆卸地連接方式，這就使得可以對(duì)損壞部分進(jìn)行單獨(dú)更換，從而有效降低了使用成本，并提高了資源的利用率；

2.通過在攪拌針的底端上設(shè)置中心重合且呈十字狀的凸塊，并在攪拌針位于外軸肩外側(cè)的部分上沿其軸向設(shè)置若干螺距和螺旋底徑自攪拌針的底端至頂端分別依次遞減和遞增的螺旋，這就使得焊區(qū)的材料得以充分且均勻的混合，又通過將外周肩同軸套設(shè)在內(nèi)軸肩外，且兩者之間留有間隙的設(shè)置，這就使得在焊接時(shí)對(duì)焊區(qū)施加鍛壓力的外軸肩不會(huì)隨攪拌針一起旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生熱量，從有保證了焊接質(zhì)量和提高了焊接效率。

附圖說明