一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置，包括套筒，固定于所述套筒端部并可与套筒一起转动的搅拌头，以及延伸至套筒内部的输送管，所述搅拌头的顶部具有弧形凹面，所述弧形凹面上开有一沿搅拌头轴向延伸的中心凹槽，所述搅拌头上具有多个冷却通道，所述冷却通道的一端位于弧形凹面或中心凹槽内，另一端位于搅拌头的侧壁，所述套筒上连接有用于收集冷却水的水槽，还设置有进水端延伸至所述水槽中的吸水管，所述输送管上安装有流量控制阀，所述输送管最下端设置有梯形喷头，所述输送管上低于套筒最上端的部分开设有喷水孔。本实用新型专利技术利用内部水冷，结构简单，有效的降低搅拌头温度，保证焊接质量的可靠性，提高了搅拌头寿命。

A friction stir welding device with cooling function

The utility model discloses a friction stir welding device with a cooling function, including a sleeve, a stirring head which is fixed to the end of the sleeve and rotated with a sleeve, and a conveying pipe extending to the inner of the sleeve. The top of the mixing head has an arc concave surface, and the arc concave face is opened along the axial direction of the stirring head. One end of the cooling channel is located in an arc concave surface or a central groove, and the other end is located on the side wall of the mixing head. The sleeve is connected with a water tank for collecting cooling water, and a water suction pipe is also provided with a water inlet extending to the tank. A flow control valve is installed on the feeding tube, and the bottom end of the conveying pipe is provided with a trapezoid nozzle, and the part of the conveying pipe is lower than the upper end of the sleeve and is provided with a water jet hole. The utility model has the advantages of internal water cooling, simple structure, effectively reducing the temperature of the stirring head, ensuring the reliability of the welding quality, and improving the service life of the stirring head.

【技术实现步骤摘要】
一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置
本技术涉及焊接加工
，更具体地说，它涉及一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置。
技术介绍
搅拌摩擦焊是一种纯机械的固相连接技术，具有焊接性能好、低缺陷、高强度以及环保等特点，特别适用于铝合金、镁合金等低熔点金属材料的焊接，在船舶、汽车和航空航天等领制造领域具有广阔的应用前景。但是搅拌摩擦焊过程中产生了大量的摩擦热及塑性变形热，使焊接接头晶粒组织粗化长大和一些强化相的溶解，从而产生热软化效应，降低了焊接接头的抗拉强度、显微硬度等力学性能，导致接头强度低于母材。为了解决搅拌摩擦焊的热软化效应，国内外学者尝试采用冷却介质对焊接过程中的工件进行实时冷却，通过水下进行搅拌摩擦焊接，在一定程度上改善了焊接接头强度、硬度等力学性能，弱化热软化效应，提高了焊接接头质量。但在水直接接触环境下会使焊接过程更加复杂，容易产生吸氢缺陷以及腐蚀，影响焊接接头质量。
技术实现思路
针对搅拌摩擦焊过程中搅拌头的冷却问题，本技术提出一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置，利用内部水冷，结构简单，易于维护，有效的降低搅拌头温度，保证焊接质量的可靠性，提高了搅拌头寿命。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置，包括套筒，固定于所述套筒端部并可与套筒一起转动的搅拌头，以及延伸至套筒内部的输送管，所述搅拌头的顶部具有弧形凹面，所述弧形凹面上开有一沿搅拌头轴向延伸的中心凹槽，所述搅拌头上具有多个冷却通道，所述冷却通道的一端位于弧形凹面或中心凹槽内，另一端位于搅拌头的侧壁，所述套筒上连接有用于收集冷却水的水槽，还设置有进水端延伸至所述水槽中的吸水管，所述输送管上安装有流量控制阀，所述输送管最下端设置有梯形喷头，所述输送管上低于套筒最上端的部分开设有喷水孔。优选地，所述冷却通道与中心轴的夹角为30-60度。优选地，所述搅拌头设置有台肩，所述冷却通道的出口位于台肩的下方。通过采用上述技术方案，本技术搅拌摩擦头上的弧形凹面用于限制冷却水的流向，中心凹槽用于存储一定的冷却水，冷却通道相对轴线倾斜布置且相对中心轴对称分布，当冷却水在重力、气流的作用接触弧形凹面时，一部分冷却水进入冷却通道、一部分冷却水直接进入中心凹槽中，对搅拌摩擦头直接进行冷却，设置的喷水孔和梯形喷头便于冷却水的均匀喷射；如果需要增强冷却效果，可调节流量控制阀，增大水量；如果冷却过度或中心凹槽储水过多，可减小水量。设置的水槽可以收集冷却水，吸水管可以将水槽中的水抽出。本技术通过冷却水对搅拌摩擦头的非焊接部位进行冷却，不仅降低了搅拌摩擦头温度，也降低了套筒、搅拌摩擦焊机机头的温度，改善了设备运行环境。对搅拌摩擦头进行冷却不仅可以减轻高温对搅拌摩擦头的不利影响，还可间接控制焊接温度场；设置的水槽和吸水管可以对冷却水进行回收，结构简单、实用性强。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中附图标记：1、套筒；2、搅拌头；3、输送管；4、中心凹槽；5、冷却通道；6、流量控制阀；7、水槽；8、吸水管。具体实施方式为了使本领域的技术人员可以更好地理解本技术，下面结合附图和实施例对本技术技术方案进一步说明。参照图1对本技术实施例做进一步的说明。一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置，包括套筒1，固定于所述套筒端部并可与套筒1一起转动的搅拌头2，以及延伸至套筒内部的输送管3，所述搅拌头2的顶部具有弧形凹面，所述弧形凹面上开有一沿搅拌头轴向延伸的中心凹槽4，所述搅拌头2上具有多个冷却通道5，所述冷却通道5的一端位于弧形凹面或中心凹槽4内，另一端位于搅拌头2的侧壁，所述套筒1上连接有用于收集冷却水的水槽7，还设置有进水端延伸至所述水槽7中的吸水管8，所述输送管3上安装有流量控制阀6，所述输送管最下端设置有梯形喷头，所述输送管上低于套筒最上端的部分开设有喷水孔。进一步地，所述冷却通道5与中心轴的夹角为30-60度。进一步地，所述搅拌头2设置有台肩，所述冷却通道5的出口位于台肩的下方。本技术在操作时，搅拌摩擦头上的弧形凹面用于限制冷却水的流向，中心凹槽4用于存储一定的冷却水，冷却通道5相对轴线倾斜布置且相对中心轴对称分布，当冷却水在重力、气流的作用接触弧形凹面时，一部分冷却水进入冷却通道5、一部分冷却水直接进入中心凹槽4中，对搅拌摩擦头直接进行冷却，设置的喷水孔和梯形喷头便于冷却水的均匀喷射，提高冷却效果；如果需要增强冷却效果，可调节流量控制阀6，增大水量；如果冷却过度或中心凹槽储水过多，可减小水量。设置的水槽7可以收集冷却水，吸水管8可以将水槽7中的水抽出。以上所述实施例仅表达了本技术的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，包括套筒，固定于所述套筒端部并可与套筒一起转动的搅拌头，以及延伸至套筒内部的输送管，所述搅拌头的顶部具有弧形凹面，所述弧形凹面上开有一沿搅拌头轴向延伸的中心凹槽，所述搅拌头上具有多个冷却通道，所述冷却通道的一端位于弧形凹面或中心凹槽内，另一端位于搅拌头的侧壁，所述套筒上连接有用于收集冷却水的水槽，还设置有进水端延伸至所述水槽中的吸水管，所述输送管上安装有流量控制阀，所述输送管最下端设置有梯形喷头，所述输送管上低于套筒最上端的部分开设有喷水孔。

【技术特征摘要】
1.一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，包括套筒，固定于所述套筒端部并可与套筒一起转动的搅拌头，以及延伸至套筒内部的输送管，所述搅拌头的顶部具有弧形凹面，所述弧形凹面上开有一沿搅拌头轴向延伸的中心凹槽，所述搅拌头上具有多个冷却通道，所述冷却通道的一端位于弧形凹面或中心凹槽内，另一端位于搅拌头的侧壁，所述套筒上连接有用于收集冷却水的水槽，还设置有进水端延伸至...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐远金，徐安莲，
申请(专利权)人：广东柳泰焊接科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44