一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头制造技术

本实用新型专利技术一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头，包括旋转端和移动端，所述旋转端的旋转轴与所述移动端的夹持中心轴在一条直线上；所述旋转端包括带动所述旋转端旋转的飞轮、用于夹持顶尖的旋转夹具和用于固定所述顶尖的顶柱Ⅰ，所述移动端包括用于夹持顶尖柄的移动夹具和用于固定所述顶尖柄的顶柱Ⅱ；所述顶尖与顶尖柄的接触面为焊接面，两个所述焊接面平行，所述顶尖柄的焊接面向内凹陷形成圆形台阶孔，所述台阶孔内活动设置有焊料。通过改进摩擦焊焊接接头的结构，实现了对物理、化学性能差异大的顶尖与顶尖柄的焊接。

A welding joint of friction welding center and center handle

The utility model relates to a welding joint of a friction welding center and a center handle, which comprises a rotating end and a moving end, wherein the rotating axis of the rotating end is in a straight line with the clamping center axis of the moving end; the rotating end comprises a flywheel driving the rotating end to rotate, a rotating clamp for clamping the center and a top column I for fixing the center, and the moving end comprises a top column I for holding the center A moving fixture for holding the top handle and a top column II for fixing the top handle; the contact surface of the top and the top handle is a welding surface, two welding surfaces are parallel, the welding surface of the top handle is concave inward to form a circular step hole, and the step hole is movably provided with welding materials. By improving the structure of the friction welding joint, the welding of the top and the top handle with different physical and chemical properties is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头
本技术涉及摩擦焊焊接
，具体涉及一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头。
技术介绍
摩擦焊是一种利用焊接接触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性变形热，使其附近区域温度上升到接近但低于熔点的温度区间，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的方法，是一个包含热、力、冶金、传质及其相互作用的复杂过程。对于一些线性膨胀系数差异大，物理、化学性能差异大的两种材料的焊接是业界难题，尤其是顶尖与顶尖柄的焊接，由于顶尖具有一定拔模斜度，夹持面积小，焊接困难。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术的目的在于提供一种摩擦焊焊接接头，通过改进摩擦焊焊接接头的结构，实现对物理、化学性能差异大的顶尖及顶尖柄在焊接过程中夹持问题。本技术解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头，包括旋转端和移动端，其特征在于，所述旋转端的旋转轴与所述移动端的夹持中心轴在一条直线上；所述旋转端包括带动所述旋转端旋转的飞轮、用于夹持顶尖的旋转夹具和用于固定所述顶尖的顶柱Ⅰ，所述移动端包括用于夹持顶尖柄的移动夹具和用于固定所述顶尖柄的顶柱Ⅱ；所述顶尖与顶尖柄的接触面为焊接面，两个所述焊接面平行，所述顶尖柄的焊接面向内凹陷形成圆形台阶孔，所述台阶孔内活动设置有焊料；所述顶尖通过过渡件连接所述顶柱Ⅰ，所述过渡件为中空的管状；所述过渡件与顶尖外径相同，所述过渡件向内凹陷形成与所述顶尖相匹配的锥形凹槽；所述旋转夹具通过夹套夹持所述过渡件和顶尖。进一步的，所述台阶孔直径大于等于所述顶尖焊接面的直径，所述台阶孔的底部设置多个凹台。进一步的，多个所述凹台包括中央凹台和围绕所述中央凹台均匀设置的多个边缘凹台。进一步的，所述边缘凹台有六个，六个所述边缘凹台呈环形排列。进一步的，所述焊料的直径和厚度与所述台阶孔相同。进一步的，所述飞轮活动设置于所述旋转夹具外侧，并带动所述旋转夹具旋转。进一步的，所述夹套为侧壁开口的管状结构，所述夹套的内径与所述顶尖外径相同。进一步的，所述顶尖柄的夹持部位向内凹陷，与所述顶尖柄外径形成台阶状。进一步的，所述顶尖与顶尖柄分别选用硬质合金和结构钢。进一步的，所述焊料为纯镍、黄铜、紫铜。本技术一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头，其有益效果在于：通过与顶尖相匹配的过渡件的辅助作用，使旋转夹具对顶尖的夹持面积增大，避免了因顶尖头尺寸小、装夹部位有一定的拔模斜度、夹持面积小，而导致的容易打滑的问题。通过中间过渡金属吸收摩擦焊过程中所产生的相变应力，并通过热扩散改善接头组织和性能，在保证接头结合强度的同时，避免了物理、化学性能差异大的两种材料焊接时裂纹的产生。附图说明下面结合实施例和附图对本技术进行详细说明，其中：图1为本技术一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头的剖面结构图。图2为本技术一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头台阶孔的剖面放大图。图3为本技术一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头台阶孔的俯视图。附图中，1为顶尖，2为焊料，3为顶尖柄，4为移动夹具，5为过渡件，6为旋转夹具，7为台阶孔，8为凹台，9为飞轮，10为顶柱Ⅰ，11为夹套，12为顶柱Ⅱ，81为中央凹台，82为边缘凹台。具体实施方式下面结合附图进一步阐述本技术的具体实施方式：如图1-3所示，一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头，包括旋转端和移动端，其旋转端的旋转轴与移动端的夹持中心轴在一条直线上；旋转端包括带动旋转端旋转的飞轮9、用于夹持顶尖1的旋转夹具6和用于固定顶尖1的顶柱Ⅰ10，移动端包括用于夹持顶尖柄3的移动夹具4和用于固定顶尖柄3的顶柱Ⅱ12；顶尖1与顶尖柄3的接触面为焊接面，两个焊接面平行，顶尖柄3的焊接面向内凹陷形成圆形台阶孔7，台阶孔7内活动设置有焊料2；顶尖1通过过渡件5连接顶柱Ⅰ10，过渡件5为中空的管状；过渡件5与顶尖1外径相同，过渡件5向内凹陷形成与顶尖1相匹配的锥形凹槽；旋转夹具6通过夹套11夹持过渡件5和顶尖1。顶尖1露出于旋转夹具6外侧，在夹持过程中，旋转夹具6夹持住顶尖1并使顶尖1有一部分露出于旋转夹具6，使顶尖1与焊料2更好的接触，保证焊接质量。本技术中摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头形式，使中间焊料2在焊接过程中以及焊后均起到了缓冲的作用，不仅避免了因装夹精度误差导致摩擦接触初期的冲击，而且在顶锻变形结束后，接头中仍然有足够的焊料2，起到了吸收应力和金相组织的过渡作用，保证了接头最终的性能满足设计和使用要求。且通过与顶尖1相匹配的过渡件5的辅助作用，使旋转夹具6对顶尖1的夹持面积增大，避免了因顶尖头尺寸小、夹持部位有一定的拔模斜度、夹持面积小，而导致的容易打滑的问题。台阶孔7直径大于等于顶尖1焊接面的直径，台阶孔7的底部设置多个凹台8。通过台阶孔7的设计，在台阶孔7内设置焊料2，使中间焊料2在焊接过程中以及焊后均起到了缓冲的作用，台阶孔7直径大于与台阶孔7相对一侧的所述焊接面，使焊接件在焊接的过程中避免了两种焊接件直接接触，从而导致的脆性裂纹。多个凹台8包括中央凹台81和围绕中央凹台81均匀设置的多个边缘凹台82。边缘凹台82有六个，六个边缘凹台82呈环形排列。多个凹台8均匀分布，使焊接过程中产生的相变应力均匀扩散，优化接头组织的性能，起到了吸收应力和金相组织的过渡作用。为了提高焊接的质量及焊接面的外观，焊料2的直径和厚度与台阶孔7相同。飞轮9活动设置于旋转夹具6外侧，并带动旋转夹具6旋转。移动夹具4通过夹套11夹持顶尖柄3和顶柱Ⅱ12。夹套11为侧壁开口的管状结构，夹套11的内径与顶尖1外径相同，这种设计结构使顶尖1的夹持更加牢固，且夹套11的侧壁开口结构，使顶尖1便于取放。在一具体实施例中，顶尖柄3的夹持部位向内凹陷，与顶尖柄3外径形成台阶状，夹持更牢固，防止在焊接过程中由于焊接面的相互作用而导致顶尖柄3滑动，从而导致焊接质量差。在一具体实施例中，顶尖1与顶尖柄3分别选用硬质合金和结构钢。焊料2为纯镍、黄铜、紫铜。选用纯镍、黄铜、紫铜作为焊料，并结合摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头的设计，解决了硬质合金和结构钢两种物理、化学差异大的材料的焊接难题。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及核心思想，并不用以限制本技术，同时，对于本领域一般技术人员，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应该包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头，包括旋转端和移动端，其特征在于，所述旋转端的旋转轴与所述移动端的夹持中心轴在一条直线上；所述旋转端包括带动所述旋转端旋转的飞轮、用于夹持顶尖的旋转夹具和用于固定所述顶尖的顶柱Ⅰ，所述移动端包括用于夹持顶尖柄的移动夹具和用于固定所述顶尖柄的顶柱Ⅱ；所述顶尖与顶尖柄的接触面为焊接面，两个所述焊接面平行，所述顶尖柄的焊接面向内凹陷形成圆形台阶孔，所述台阶孔内活动设置有焊料；所述顶尖通过过渡件连接所述顶柱Ⅰ，所述过渡件为中空的管状；所述过渡件与顶尖外径相同，所述过渡件向内凹陷形成与所述顶尖相匹配的锥形凹槽；所述旋转夹具通过夹套夹持所述过渡件和顶尖。/n

【技术特征摘要】
1.一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头，包括旋转端和移动端，其特征在于，所述旋转端的旋转轴与所述移动端的夹持中心轴在一条直线上；所述旋转端包括带动所述旋转端旋转的飞轮、用于夹持顶尖的旋转夹具和用于固定所述顶尖的顶柱Ⅰ，所述移动端包括用于夹持顶尖柄的移动夹具和用于固定所述顶尖柄的顶柱Ⅱ；所述顶尖与顶尖柄的接触面为焊接面，两个所述焊接面平行，所述顶尖柄的焊接面向内凹陷形成圆形台阶孔，所述台阶孔内活动设置有焊料；所述顶尖通过过渡件连接所述顶柱Ⅰ，所述过渡件为中空的管状；所述过渡件与顶尖外径相同，所述过渡件向内凹陷形成与所述顶尖相匹配的锥形凹槽；所述旋转夹具通过夹套夹持所述过渡件和顶尖。


2.如权利要求1所述一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头，其特征在于：所述台阶孔直径大于等于所述顶尖焊接面的直径，所述台阶孔的底部设置多个凹台。


3.如权利要求2所述一种摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头，其特征在于：多个所述凹台包括中央凹台和围绕所述中央凹台均匀设置的多个边缘凹台。


4.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：范健，
申请(专利权)人：重庆英杰贝尔机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50