To achieve a single double welding with friction stir welding welding, to solve the existing friction stir welding process, because the shoulder pressed into the surface of the weld, a large number of friction heat causes the workpiece surface material softening overflow, the formation of flash, resulting in the thinning problem. The invention of the cylinder is provided with radial thread through hole, above the radial thread through hole located in the annular groove of the insulation clamping hole, the radial thread through hole into the through hole two radial thread, large diameter shaft shoulder design for concave body is provided with a hole, stir in the clip, the upper surface of the mixing body and holding the bottom of the hole by Yan, on both sides of welding tool clamping surface and two radial thread through hole on the next one is, the small diameter shaft shoulder design for concave surface, small diameter shaft shoulder end face relatively large diameter shaft shoulder extends a certain amount of extension of D, the surface of the outer mixing needle a right-hand thread, the lower end of the pin is convex, each radial thread holes is spirally arranged into a fastening screw. The present invention is used for friction stir welding.
【技术实现步骤摘要】
一种能实现单次焊接双道成形的搅拌摩擦焊焊具
本专利技术涉及一种搅拌摩擦焊焊具,具体涉及一种能实现单次焊接双道成形的搅拌摩擦焊焊具。
技术介绍
搅拌摩擦焊(FSW)是英国焊接研究所(TWI)于1991年专利技术的一种新型固相连接方法,该技术因其焊接变形小、残余应力小,无需保护气体和填充材料,可消除气孔、夹杂、裂纹等焊接缺陷,以及不产生弧光、烟尘、噪音污染等特点,受到各国科研机构的关注,且因为焊接质量好,搅拌摩擦焊在航天航空、船舶、汽车等领域已显示出广泛的应用前景。搅拌摩擦焊过程中,利用高速旋转的搅拌头与工件摩擦产热及材料塑性变形热作为焊接热源,使被焊材料局部塑化,当搅拌头沿着焊接界面向前移动时,塑化材料在搅拌头的摩擦力作用下由搅拌头的前部移向后部,并在搅拌头的挤压下形成致密的固相焊缝。搅拌摩擦焊焊具前端搅拌针部分在焊接过程中扎进材料内部进行摩擦和搅拌,而轴肩部分与工件表面摩擦产生热量,同时内凹的几何形状可一定程度防止塑性状态的材料溢出。焊具轴肩在焊接过程中压入工件表面一定深度,能起到清除表面氧化膜,优化焊缝表面的作用。然而,由于轴肩压入焊缝表面,大量的摩擦产热导致工件表面材料软化溢出,形成飞边,导致焊缝减薄效应。另一方面,铝/铜等异种金属在焊接时极易形成脆性的金属间化合物,导致焊缝无法成形,焊缝表面缺陷严重。针对上述问题,设计一种能实现单次焊接双道成形以消除焊缝减薄、修复铝/铜缺陷的搅拌摩擦焊焊具是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有搅拌摩擦焊过程中,由于轴肩压入焊缝表面,大量的摩擦产热导致工件表面材料软化溢出,形成飞边,导致焊缝减薄;另一方面, ...
【技术保护点】
一种能实现单次焊接双道成形的搅拌摩擦焊焊具,所述焊具包括夹持体(1)、搅拌体(2)和两个紧固螺钉(3),其中夹持体(1)和搅拌体(2)的轴心处于同一直线上,所述夹持体(1)由同轴的上圆柱体(1‑1)和下圆柱体(1‑2)组成,上圆柱体(1‑1)的直径小于下圆柱体(1‑2)的直径,上圆柱体(1‑1)与下圆柱体(1‑2)制成一体,上圆柱体(1‑1)的外表面上设有焊具夹持面(1‑1‑1),轴心开有退料孔(1‑1‑2),下圆柱体(1‑2)的外表面上设有至少一个环形隔热槽(1‑2‑1),下圆柱体(1‑2)的轴心处设有放置搅拌体(2)的夹持孔(1‑2‑2),退料孔(1‑1‑2)与夹持孔(1‑2‑2)相通,且夹持孔(1‑2‑2)直径大于退料孔(1‑1‑2)直径,其特征在于:下圆柱体(1‑2)上设有径向螺纹通孔(1‑2‑3),径向螺纹通孔(1‑2‑3)位于环形隔热槽(1‑2‑1)的上方,夹持孔(1‑2‑2)将径向螺纹通孔(1‑2‑3)分为两个径向螺纹通孔(1‑2‑3),下圆柱体(1‑2)的下端面为大直径轴肩(1‑2‑4),大直径轴肩(1‑2‑4)设计为内凹型;搅拌体(2)设置在夹持孔(1‑2‑2)中,搅 ...
【技术特征摘要】
1.一种能实现单次焊接双道成形的搅拌摩擦焊焊具,所述焊具包括夹持体(1)、搅拌体(2)和两个紧固螺钉(3),其中夹持体(1)和搅拌体(2)的轴心处于同一直线上,所述夹持体(1)由同轴的上圆柱体(1-1)和下圆柱体(1-2)组成,上圆柱体(1-1)的直径小于下圆柱体(1-2)的直径,上圆柱体(1-1)与下圆柱体(1-2)制成一体,上圆柱体(1-1)的外表面上设有焊具夹持面(1-1-1),轴心开有退料孔(1-1-2),下圆柱体(1-2)的外表面上设有至少一个环形隔热槽(1-2-1),下圆柱体(1-2)的轴心处设有放置搅拌体(2)的夹持孔(1-2-2),退料孔(1-1-2)与夹持孔(1-2-2)相通,且夹持孔(1-2-2)直径大于退料孔(1-1-2)直径,其特征在于:下圆柱体(1-2)上设有径向螺纹通孔(1-2-3),径向螺纹通孔(1-2-3)位于环形隔热槽(1-2-1)的上方,夹持孔(1-2-2)将径向螺纹通孔(1-2-3)分为两个径向螺纹通孔(1-2-3),下圆柱体(1-2)的下端面为大直径轴肩(1-2-4),大直径轴肩(1-2-4)设计为内凹型;搅拌体(2)设置在夹持孔(1-2-2)中,搅拌体(2)的上端面与夹持孔(1-2-2)的底部靠严,搅拌体(2)由搅拌针柄(2-1)和搅拌针(2-2)组成,搅拌针柄(2-1)与搅拌针(2-2)上下设置且制成一体,其中搅拌针柄(2-1)上端两侧外表面上设有焊具夹持面(2-1-1),两侧焊具夹持面(2-1-1)与两个径向螺纹通孔(1-2-3)上下一一正对,搅拌针柄(2-1)的下端面为小直径轴肩(2-1-2),小直径轴肩(2-1-2)设计为内凹型,小直径轴肩(2-1-2)的端面相对大直径轴肩(1-2-4)的端面向外伸出有一定的伸出量D,搅拌针(2-2)的外径表面设有右旋螺纹(2-2-1),搅拌针(2-2)的下端面为凸面(2-2-2);每个径向螺纹通孔(1-2-3)中旋入一个紧固...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕宗亮,万龙,刘鑫,黄体方,王继超,黄永宪,
申请(专利权)人:哈尔滨万洲焊接技术有限公司,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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