本实用新型专利技术公开了一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，所述搅拌头由搅拌针和轴肩组成，所述搅拌针凸出于所述轴肩前端面，所述轴肩后部形成用于与刀柄连接的夹持部；所述的轴肩前端面为一内凹斜面，所述的搅拌针上带有旋转螺纹，并切有圆锥面。本实用新型专利技术的搅拌头焊接水冷电机壳，盖板处焊接次数由两道次减少为一道次，操作简单，焊接效率高，且形成的焊缝致密，气密性能良好，焊缝质量优良。
A stirring head for friction stir welding of water-cooled motor shell
【技术实现步骤摘要】
一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头
本技术公开了一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，涉及搅拌摩擦焊接技术装置领域。
技术介绍
搅拌摩擦焊主要是针对铝合金等有色金属的连接，其优点在于形成的焊缝质量高，变形量小，焊接过程中无污染，无烟尘和飞溅，同时噪声低，节能环保等；所以，搅拌摩擦焊接技术的应用领域在不断扩大。搅拌头是参与搅拌摩擦焊接的直接核心部件，其结构设计决定了搅拌摩擦焊接焊缝质量、焊接工艺以及它的使用寿命。现有水冷电机壳进行盖板和挤压型机壳搅拌摩擦焊接时，如图1所示，常规做法需要内外两圈焊接轨迹才能够完成单侧搅拌摩擦焊接，分别焊接双道焊内侧焊缝11，双道焊外侧焊缝12两条焊缝，该方法焊接效率低，成型效果较差，搅拌头制作难度大。本技术采用新型搅拌头，如图5所示，用单道焊接方法取代原有的双道焊方法，实现了盖板1与机壳2的一次焊接，单道焊焊缝13一次成型，焊接效率提高一倍以上。
技术实现思路
本技术针对上述
技术介绍
中的缺陷，提供一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，简单可靠，工作效率高。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，所述搅拌头由搅拌针和轴肩组成，所述的搅拌针位于轴肩下方中心位置，所述搅拌针凸出于所述轴肩前端面，所述轴肩后部带有夹持端用于与设备刀柄连接的固定部分；所述的轴肩前端面为一内凹斜面，所述的搅拌针上带有旋转螺纹，并切有圆槽，圆槽和圆锥面锥度相同，搅拌针表面加工有3~6个圆槽，各圆槽尺寸相同且在锥体的周向上均匀分布，圆槽可以促进焊缝底部材料的流动，同时减弱搅拌针过粗导致的材料溢出现象。进一步的，所述的轴肩前端的内凹斜面的内凹角度为10~16°，用于包裹更多来自于搅拌针带来的材料流动，保证了焊缝质量。进一步的，所述的搅拌头轴肩前端面上开设有1~2圈同心圆环凹槽，用于在旋转过程中产生更多热量，保证焊接过程足够的热输入，同时改善表面成型状况。进一步的，所述的搅拌针呈锥形结构，锥形结构呈上大下小，其锥度为3~7°，所述拌头针顶端直径大于水冷电机壳盖板宽度1-2mm或与水冷电机壳盖板宽度相同。进一步的，所述的搅拌针顶端加工有内凹球面和尖端同心圆环，搅拌针顶端设计有内凹球面和尖端同心圆环，可快速提高搅拌头下扎阶段摩擦力，增加焊接热量输入，减少焊接初期压力值过大造成的设备抖动，进而提高焊接稳定性。进一步的，所述搅拌针上的旋转螺纹呈右螺旋结构，该螺旋结构在焊接过程中增加焊接产热量，并促使材料向下部流动，有助于焊接接头成型。工作原理：本技术焊接时，搅拌头在盖板的任一处中心处下扎，轴肩部分压入水冷电机壳内0.2-0.3mm,预热停留时间3s,设置一定的旋转速度和焊接速度，沿盖板圆周方向焊接一周，搅拌头抬起，即可完成焊接，以往的焊接方法，形成两道焊缝；而本技术搅拌头只形成一道较宽焊缝，提高了焊接效率。有益效果：本技术的结构有利于在焊缝底部形成较宽焊缝，保证盖板和机壳的有效连接，在搅拌针与轴肩共同搅拌及挤压的作用下形成致密的焊缝，提高了焊缝质量，保证高效率的焊接。附图说明图1是适用的水冷电机壳产品的示意图；图2是本技术搅拌头的示意图及剖视图；图3是图2中A区域内的仰视图；图4是现有的焊接方法的示意图；图5是本技术的焊接方法的示意图。具体实施方式下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图2~3所示，本实用性提供的一种实施例：一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，所述搅拌头4由搅拌针5和轴肩6组成，所述的搅拌针5位于轴肩6下方中心位置，所述搅拌针5凸出于所述轴肩6前端面，所述轴肩6后部形成用于与电机连接的夹持部3；所述的轴肩6前端面为一内凹斜面，所述的搅拌针5上带有旋转螺纹，并切有圆锥面7，搅拌针5表面加工有3~6个圆槽，圆槽可以促进焊缝底部材料的流动，同时减弱搅拌针5过粗导致的材料溢出现象。所述的轴肩6前端的内凹斜面的内凹角度为10~16°，用于包裹更多来自于搅拌针5带来的材料流动，保证了焊缝质量。所述的搅拌头4轴肩6前端面上开设有1~2圈同心圆环凹槽8，用于在旋转过程中产生更多热量，保证焊接过程足够的热输入，同时改善表面成型状况。所述的搅拌针5呈锥形结构，锥形结构呈上大下小，其锥度为3~7°。所述的搅拌针5顶端加工有内凹球面9和尖端同心圆环10，搅拌针5顶端设计有内凹球面9和尖端同心圆环10，内凹球面与尖端同心圆环同心设置，内凹球面设置在尖端同心圆环内部，可快速提高搅拌头4下扎阶段摩擦力，增加焊接热量输入，减少焊接初期压力值过大造成的设备抖动，进而提高焊接稳定性。所述旋转螺纹呈右螺旋结构，通过螺纹结构搅拌针5固定于轴肩6上。如图4~5所示，以往的焊接方法，形成两道焊缝；而本技术搅拌头只形成一道较的宽焊，缝水冷电机壳2的圆形盖板1盖在机壳2凹槽处，搅拌针5顶端最小直径大于水冷电机壳2盖板1的宽度约1-2mm，保证了在针长范围内盖板1和机壳2可以形成有效的连接；本技术焊接时，搅拌头4在盖板1的任一处中心处下扎，轴肩6下压入盖板内0.2-0.3mm,沿盖板1圆周方向焊接一周，即可完成焊接。本技术的结构有利于在焊缝底部形成较宽焊缝，保证盖板和机壳的有效连接，在搅拌针与轴肩共同搅拌及挤压的作用下形成致密的焊缝，提高了焊缝质量，保证高效率的焊接。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，所述搅拌头由搅拌针和轴肩组成，所述搅拌针凸出于所述轴肩前端面，所述轴肩后部形成用于与刀柄连接的夹持部；所述的轴肩前端面为一内凹斜面，所述的搅拌针上带有旋转螺纹，并切有圆锥面，搅拌针表面加工有3~6个圆槽，各圆槽尺寸相同且在锥体的周向上均匀分布。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，所述搅拌头由搅拌针和轴肩组成，所述搅拌针凸出于所述轴肩前端面，所述轴肩后部形成用于与刀柄连接的夹持部；所述的轴肩前端面为一内凹斜面，所述的搅拌针上带有旋转螺纹，并切有圆锥面，搅拌针表面加工有3~6个圆槽，各圆槽尺寸相同且在锥体的周向上均匀分布。
2.根据权利要求1所述的一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，所述的轴肩前端的内凹斜面的内凹角度为10~16°。
3.根据权利要求1所述的一种用于水冷电机壳搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，所述的搅拌头轴肩前端面上开设有1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文晓，徐晓霞，刘鑫，严军富，胡霞，张榕峻，
申请(专利权)人：航天工程装备苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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