摩擦焊接结构体制造技术

本实用新型专利技术公开一种摩擦焊接结构体，该摩擦焊接结构体包括通过摩擦焊接方式固定在一起的第一构件和第二构件，所述第一构件端面成型有凸部；该第二构件端面设置有与凸部适配的凹部，所述第一构件端面与第二构件端面对接后，该第一构件的凸部嵌入凹部中，以增大焊接面积，且该凸部与凹部之间通过摩擦焊接方式固定在一起。本实用新型专利技术中第一构件的凸部嵌入第二构件的凹部中后，再通过摩擦焊接方式固定在一起，由于凸部嵌入凹部中，以此增大焊接面积，并可增强第一构件和第二构件的结合强度，可保证第一构件和第二构件焊接强度极大，且焊接可靠性高，令本实用新型专利技术结构极为稳固。

Friction welded structure

The utility model discloses a friction welding structure, which comprises a first member and a second member fixed together by friction welding. The end face of the first member is formed with a convex part, and the end face of the second member is provided with a concave part suitable for the convex part, and the end face of the first member and the end face of the second member. After the butt joint, the convex part of the first component is embedded in the concave part to increase the welding area, and the convex part and the concave part are fixed together by the friction welding method. The convex part of the first member of the utility model is embedded in the concave part of the second component and is fixed together by friction welding. As the convex part is embedded in the concave part, the welding area is increased and the bonding strength of the first member and the second member can be enhanced, and the welding strength of the first and second members can be ensured, and welding is ensured. The reliability of the utility model is high, and the structure of the utility model is very stable.

【技术实现步骤摘要】
摩擦焊接结构体
：本技术涉及焊接
，特指一种摩擦焊接结构体。
技术介绍
：摩擦焊接是实现焊接的固态焊接方法。在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，在顶锻压力的作用下，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。焊前，待焊的一对工件中，一件夹持于旋转夹具，称为旋转工件，另一件夹持于移动夹具，称为移动工件。焊接时，旋转工件在电机驱动下开始高速旋转，移动工件在轴向力作用下逐步向旋转工件靠拢，两侧工件接触并压紧后，摩擦界面发生粘接与剪切，并产生摩擦热。随着实际接触面积增大，摩擦扭矩迅速升高，摩擦界面处温度也随之上升，摩擦界面逐渐被一层高温粘塑性金属所覆盖。此时，两件工件的相对运动实际上已发生在这层粘塑性金属内部，产热机制已由初期的摩擦产热转变为粘塑性金属层内的塑性变形产热。在热激活作用下，这层粘塑性金属发生动态再结晶，使变形抗力降低，故摩擦扭矩升高到一定程度(前峰值扭矩)后逐渐降低。随着摩擦热量向两侧工件的传导，焊接面两侧温度亦逐渐升高，在轴向压力作用下，焊合区金属发生径向塑性流动，从而形成飞边，轴向缩短量逐渐增大。随摩擦时间延长，摩擦界面温度与摩擦扭矩基本恒定，温度分布区逐渐变宽，飞边逐渐增大，此阶段称之为准稳定摩擦阶段。在此阶段，摩擦压力与转速保持恒定。当摩擦焊接区的温度分布、变形达到一定程度后，开始刹车制动并使轴向力迅速升高到所设定的顶锻压力此时轴向缩短量急骤增大，并随着界面温度降低，摩擦压力增大，摩擦扭矩出现第二个峰值，即后峰值扭矩。在顶锻过程中及顶锻后保压过程中，焊合区金属通过相互扩散与再结晶，使两侧金属牢固焊接在一起，从而完成整个焊接过程。相对传统熔焊，摩擦焊接具有焊接接头质量高——能达到焊缝强度与基体材料等强度，焊接效率高、质量稳定、一致性好，可实现异种材料焊接等。摩擦焊接以其优质、高效、节能、无污染的技术特色，在航空、航天、核能、兵器、汽车、电力、海洋开发、机械制造等高新技术和传统产业部门得到了愈来愈广泛的应用。在现有技术中，两件工件通过摩擦焊接进行焊接时，两件工件之间对接的面均为平面，即两件工件摩擦焊接端面均为平面与平面的结合焊接，以致该两件工件通过摩擦焊接方式固定在一起时后，两件工件焊接连接强度不高，且焊接可靠性不足，对生产者造成较大的困扰。有鉴于此，本专利技术人提出以下技术方案。
技术实现思路
：本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种摩擦焊接结构体。为了解决上述技术问题，本技术采用了下述技术方案：该摩擦焊接结构体包括通过摩擦焊接方式固定在一起的第一构件和第二构件，所述第一构件端面成型有凸部；该第二构件端面设置有与凸部适配的凹部，所述第一构件端面与第二构件端面对接后，该第一构件的凸部嵌入凹部中，以增大焊接面积，且该凸部与凹部之间通过摩擦焊接方式固定在一起。进一步而言，上述技术方案中，所述凸部与凹部在焊接之前或焊接时，其可相互转动。进一步而言，上述技术方案中，所述凸部外壁与凹部内壁之间形成有预留挤压空间。进一步而言，上述技术方案中，所述凸部呈圆柱形；所述凹部为圆柱形凹槽。进一步而言，上述技术方案中，所述凸部呈圆柱形；所述凹部为底部大开口小的圆锥台形凹槽。进一步而言，上述技术方案中，所述凸部呈上大下小的圆锥台形；所述凹部为底部小开口大的圆锥台形凹槽。进一步而言，上述技术方案中，所述摩擦焊接方式包括连续驱动摩擦焊、惯性摩擦焊、搅拌摩擦焊。采用上述技术方案后，本技术与现有技术相比较具有如下有益效果：1、本技术于第一构件端面成型有凸部；并于第二构件端面设置有与凸部适配的凹部，所述第一构件端面与第二构件端面对接后，该第一构件的凸部嵌入凹部中，以增大焊接面积，并可增强第一构件和第二构件的结合强度，且该凸部与凹部之间通过摩擦焊接方式固定在一起，以此在增大焊接面积的前提下焊接固定，可保证第一构件和第二构件焊接强度极大，且焊接可靠性高，令本技术结构极为稳固。2、凸部外壁与凹部内壁之间形成有预留挤压空间，以致使该第二构件在高速旋转过程中，第二构件端面与第一构件端面高速摩擦形成的粘塑性金属以及该凸部端部与凹部底部高速摩擦形成的粘塑性金属均挤压扩散至凸部外壁与凹部内壁之间形成的预留挤压空间，且具有部分粘塑性金属扩散至第二构件端面与第一构件端面之间，然后再结晶，使凸部与凹部紧密固定，且第二构件端面与第一构件端面紧密固定，即可增大第一构件和第二构件的焊接面积，使第一构件和第二构件的焊接强度极大，且焊接可靠性高，令本技术结构极为稳固，令本技术具有极强的市场竞争力。另外，粘塑性金属扩散至第二构件端面与第一构件端面之间时，会有少量的粘塑性金属溢出到第二构件端面与第一构件端面衔接处的外部，以形成焊瘤，且该焊瘤较小，较为平缓，以致可保证外观的美观性，进一步提高本技术的市场竞争力。附图说明：图1是本技术第一种结构的焊接过程示意图；图2是本技术第二种结构的焊接过程示意图；图3是本技术第三种结构的焊接过程示意图。附图标记说明：1第一构件10预留挤压空间11凸部2第二构件21凹部3焊瘤具体实施方式：下面结合具体实施例和附图对本技术进一步说明。见图1-3所示，为一种摩擦焊接结构体，其包括通过摩擦焊接方式固定在一起的第一构件1和第二构件2。其中，所述第一构件1为柱体，第二构件2为柱体或其它形状，于本实施例中，所述第一构件1和第二构件2均为柱体。所述摩擦焊接方式包括连续驱动摩擦焊、惯性摩擦焊、搅拌摩擦焊。所述第一构件1端面成型有凸部11；该第二构件2端面设置有与凸部11适配的凹部21，所述第一构件1端面与第二构件2端面对接后，该第一构件1的凸部11嵌入凹部21中，以增大焊接面积，并可增强第一构件1和第二构件2的结合强度，且该凸部11与凹部21之间通过摩擦焊接方式固定在一起，以此在增大焊接面积的前提下焊接固定，可保证第一构件1和第二构件2焊接强度极大，且焊接可靠性高，令本技术结构极为稳固。所述凸部11与凹部21在焊接之前或焊接时，其可相互转动。具体而言，在焊接时，第二构件2是安装于旋转夹具上，该第一构件1是安装于移动夹具上，以致使该第二构件2随旋转夹具高速旋转，该移动夹具为第一构件1提供径向压力，使第一构件1挤压在第二构件2上。参见图2-3，所述凸部11外壁与凹部21内壁之间形成有预留挤压空间10，以致使该第二构件2在高速旋转过程中，第二构件2端面与第一构件1端面高速摩擦形成的粘塑性金属以及该凸部11端部与凹部21底部高速摩擦形成的粘塑性金属均挤压扩散至凸部11外壁与凹部21内壁之间形成的预留挤压空间10，且具有部分粘塑性金属扩散至第二构件2端面与第一构件1端面之间，然后再结晶，使凸部11与凹部21紧密固定，且第二构件2端面与第一构件1端面紧密固定，即可增大第一构件1和第二构件2的焊接面积，使第一构件1和第二构件2的焊接强度极大，且焊接可靠性高，令本技术结构极为稳固，令本技术具有极强的市场竞争力。另外，粘塑性金属扩散至第二构件2端面与第一构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.摩擦焊接结构体，其包括通过摩擦焊接方式固定在一起的第一构件和第二构件，其特征在于：所述第一构件端面成型有凸部；该第二构件端面设置有与凸部适配的凹部，所述第一构件端面与第二构件端面对接后，该第一构件的凸部嵌入凹部中，以增大焊接面积，且该凸部与凹部之间通过摩擦焊接方式固定在一起；所述凸部与凹部在焊接之前或焊接时，其可相互转动；所述凸部外壁与凹部内壁之间形成有预留挤压空间。

【技术特征摘要】
1.摩擦焊接结构体，其包括通过摩擦焊接方式固定在一起的第一构件和第二构件，其特征在于：所述第一构件端面成型有凸部；该第二构件端面设置有与凸部适配的凹部，所述第一构件端面与第二构件端面对接后，该第一构件的凸部嵌入凹部中，以增大焊接面积，且该凸部与凹部之间通过摩擦焊接方式固定在一起；所述凸部与凹部在焊接之前或焊接时，其可相互转动；所述凸部外壁与凹部内壁之间形成有预留挤压空间。2.根据权利要求1所述的摩擦焊接结...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡光才，
申请(专利权)人：胡光才，
类型：新型
国别省市：湖北,42