一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头制造技术

一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄、轴肩和搅拌针组成，搅拌针呈锥形结构，且搅拌针与轴肩连接的一端的直径小于不与轴肩相连的另一端的直径；搅拌针外表面车有螺纹、并铣有直开槽和螺纹槽；搅拌针上的螺纹从搅拌针底部到顶部依次为细牙螺纹和粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针上的直开槽槽口宽度呈上小下大的结构形式，即位于搅拌针顶部的宽度小于底部的宽度，且直开槽的深度也因搅拌针横截面直径的增大而减小；搅拌针上的螺纹槽是阿基米德螺纹线槽。本发明专利技术结构简单，制造方便，且加工效率高，成本低，有利于实际推广。

A stirring head for surface modification of titanium alloy by friction stir

A kind of titanium alloy surface mixing friction modified head, it is mainly composed of holding handle, shaft shoulder and stirring needle, the mixing needle is conical structure, and the diameter of one end which is connected with the shaft shoulder is smaller than that of the other end that is not connected with the shoulder. The thread from the bottom to the top of the needle is followed by the thread of fine teeth and the thread of the coarse teeth, and the distance between the threads is also increasing gradually; the width of the groove mouth on the mixing needle is smaller and larger, that is, the width at the top of the needle is smaller than the width at the bottom, and the depth of the straight slotting is also due to the cross section diameter of the stirring needle. The thread grooves on the stirred needle are Archimedes thread grooves. The invention has the advantages of simple structure, convenient manufacture, high processing efficiency and low cost, and is conducive to practical popularization.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头
本专利技术涉及一种表面改性技术，尤其是一种钛合金的搅拌摩擦表面改性技术，具体地说是一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头。
技术介绍
目前，随着航空航天制造技术的发展，我国钛合金的应用范围也越来越广，特别是在温度变化的太空，使得钛合金的应用范围更为复杂，钛合金需要在极冷和极热的环境变化中保持一定的力学性能。从钛合金制备角度研发相应的钛合金材料需要的周期长，效果不一定好，不易作为首选方法。本专利技术基于在保证钛合金基材的基础上研发钛合金表面搅拌摩擦改性的方法，促使钛合金表面能够适应不同温度环境的而变化，同时保证其应有的力学性能，本专利技术方法简单，成本低，操作简便，易于推广应用等。
技术实现思路
本专利技术的目的是为适应钛合金搅拌摩擦表面改性的需要，设计一种效率高、效果好的钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头。本专利技术的技术方案是：一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄、轴肩和搅拌针组成，搅拌针呈锥形结构，且搅拌针与轴肩连接的一端的直径小于不与轴肩相连的另一端的直径，即搅拌针底部直径大于顶部直径；搅拌针外表面车有螺纹、并铣有直开槽和螺纹槽；搅拌针上的螺纹从搅拌针底部到顶部依次为细牙螺纹和粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针上的直开槽槽口宽度呈上小下大的结构形式，即位于搅拌针顶部的宽度小于底部的宽度，且直开槽的深度也因搅拌针横截面直径的增大而减小，即在搅拌针顶部的直开槽深度最大，在搅拌针底部的直开槽深度最浅；搅拌针上的螺纹槽是阿基米德螺纹线槽。所述的搅拌针上的直开槽的数量最少为3个，其数量视搅拌针的直径大小而定。本专利技术的有益效果：本专利技术结构简单，制造方便，且加工效率高，成本低，有利于实际推广。本专利技术将传统的倒锥开搅拌头改为正锥形搅拌头，并通过在搅拌针表面进行一系列的开槽处理，在多种开槽的综合作用下，显著改善搅拌性能，能明显提高钛合金表面的综合性能，使其强度和抗腐蚀性能均有本质的改变，综合性能提升达到50%以上。附图说明图1是本专利技术的的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示。一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄1、轴肩2、搅拌针3组成。如图1所示，搅拌针3与轴肩2连接的部位直径小，搅拌针3底部直径大；搅拌针3上车有螺纹4、铣有直开槽5和车有螺纹槽6。搅拌针3上螺纹4从搅拌针3底部到顶部依次车有细牙螺纹到粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针3上的直开槽5槽口在搅拌针3顶部较小，在搅拌针3底部加大，且直开槽5的深度也因搅拌针3横截面直径的增大而减小，即在搅拌针3顶部的直开槽5深度最大，在搅拌针3底部的直开槽5深度最浅；搅拌针3上的螺纹槽6按照阿基米德螺纹线生成的。搅拌针3上的直开槽5的数量最少为3个（均匀分布），可以是4个、5个......，其数量视搅拌针3的直径大小而定。如图1所示，搅拌头的搅拌针3部位的螺纹4从底部到顶部螺纹依次细牙到粗牙，且螺纹间距增加，主要为了提高搅拌过程的金属塑化流动速度，有利于形成表面改性层；搅拌针3上的直开槽5从底部到顶部的深度依次增加，也是为了提高塑化金属的流动，快速形成表面改性层；搅拌头3上车有的螺纹槽6也是为了提高塑化金属的流动，快速形成表面改性层。本专利技术未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄、轴肩和搅拌针组成，搅拌针呈锥形结构，且搅拌针与轴肩连接的一端的直径小于不与轴肩相连的另一端的直径，即搅拌针底部直径大于顶部直径；搅拌针外表面车有螺纹、并铣有直开槽和螺纹槽；搅拌针上的螺纹从搅拌针底部到顶部依次为细牙螺纹和粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针上的直开槽槽口宽度呈上小下大的结构形式，即位于搅拌针顶部的宽度小于底部的宽度，且直开槽的深度也因搅拌针横截面直径的增大而减小，即在搅拌针顶部的直开槽深度最大，在搅拌针底部的直开槽深度最浅；搅拌针上的螺纹槽是阿基米德螺纹线槽。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄、轴肩和搅拌针组成，搅拌针呈锥形结构，且搅拌针与轴肩连接的一端的直径小于不与轴肩相连的另一端的直径，即搅拌针底部直径大于顶部直径；搅拌针外表面车有螺纹、并铣有直开槽和螺纹槽；搅拌针上的螺纹从搅拌针底部到顶部依次为细牙螺纹和粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针上的直开槽槽口宽度呈上...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪建利，宋娓娓，王建彬，汪洪峰，石满，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34