一种搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头，包括依次连接的夹持部、轴肩部和搅拌针，搅拌针的周侧开设有螺旋槽，相邻螺旋槽之间的槽深由针根部向针尖部增大。该搅拌头具有结构简单可靠、可提高焊接速度和焊接质量的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头
本技术主要涉及搅拌摩擦焊技术，尤其涉及一种搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头。
技术介绍
在搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头与工件材料间相互作用产热，把搅拌头周边的工件材料加热到塑化状态而形成焊缝，该热量主要包括轴肩和搅拌针与母材间的摩擦产热及工件材料被搅拌、挤压而产生的塑性变形热。在搅拌摩擦焊接过程中，工件温度场的分布不均匀，呈现搅拌头轴肩处温度最高并向搅拌针端面依次递减的规律。搅拌头是搅拌摩擦焊接技术的核心。它与被焊接工件相互作用，实现被焊材料连接。搅拌头尺寸设计尚无一套成熟理论，大多根据经验设计，搅拌头主要由搅拌针、轴肩和夹持区等部分组成，搅拌针位于搅拌头的顶部，形状各异。搅拌针通过旋转摩擦产生部分热能，搅拌针的主要作用类似于泵的作用，它能使处于高塑化状态的金属在保持上下运动的同时，沿着搅拌针从前向后流动，通过搅拌头轴肩锻压、冷却形成接头。搅拌针的大小决定了焊缝焊核区组织的尺寸和焊接速度；搅拌针的形状一方面决定了焊接过程中的加热方式和塑性材料被顶锻的模式，另一方面直接影响着焊缝区软化材料的流动形式，对接头成型产生重要作用。搅拌针形状和尺寸及相关焊接工艺参数共同决定了焊接过程中的产热和材料流动，最终决定了搅拌摩擦焊接接头的质量。搅拌针上螺旋沟槽主要作用是破碎氧化物，增加表面积，增加搅拌力，有利于迁移塑化焊接材料。一般搅拌头的搅拌针螺旋沟槽是单头等距螺纹线，且螺旋沟槽深度相同。当面对散热条件较差或有焊透要求的工件时，易出现搅拌针的针尖部产热不足，形成不良焊缝。技术内容本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单可靠、可提高焊接速度和焊接质量的搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：一种搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头，包括依次连接的夹持部、轴肩部和搅拌针，所述搅拌针的周侧开设有螺旋槽，相邻所述螺旋槽之间的槽深由针根部向针尖部增大。作为上述技术方案的进一步改进：定义最靠近针根部的相邻螺旋槽之间的槽深为t0，定义最靠近针尖部的相邻螺旋槽之间的槽深为t1，t1＞t0。t1≤4t0。定义针根部和针尖部的其余相邻螺旋槽之间的槽深为tn，t0≤tn＜t1。其余相邻螺旋槽之间的槽深由针根部向针尖部逐级增大。定义针尖部的直径为L1，定义针根部的直径为L2，L1＜L2。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术的搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头，包括依次连接的夹持部、轴肩部和搅拌针，搅拌针的周侧开设有螺旋槽，相邻螺旋槽之间的槽深由针根部向针尖部增大。焊接时，利用夹持部进行装夹，搅拌针通过旋转摩擦产生热能，利用轴肩部形成锻压。较传统结构而言，该搅拌头在针根部向针尖部方向使相邻螺旋槽之间的槽深增大，与单头等深螺纹线搅拌头相比，增加了搅拌针针尖部的表面积，焊接过程中有利于针尖部产生更多热能，塑化焊接材料速度更快，有利于根部焊透，也有利于提高焊接速度；因为搅拌针针尖部的螺旋槽较一般的搅拌针深，因而增加了搅拌力，细化了晶粒，有利提高焊接质量，其结构简单可靠。附图说明图1是本技术的立体结构示意图。图2是本技术的主视结构示意图。图3是图2的A处放大结构示意图。图中各标号表示：1、夹持部；2、轴肩部；3、搅拌针；31、螺旋槽；32、针根部；33、针尖部。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。图1至图3示出了本技术搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头的一种实施例，包括依次连接的夹持部1、轴肩部2和搅拌针3，搅拌针3的周侧开设有螺旋槽31，相邻螺旋槽31之间的槽深由针根部32向针尖部33增大。焊接时，利用夹持部1进行装夹，搅拌针3通过旋转摩擦产生热能，利用轴肩部2形成锻压。较传统结构而言，该搅拌头在针根部32向针尖部33方向使相邻螺旋槽31之间的槽深增大，与单头等深螺纹线搅拌头相比，增加了搅拌针3针尖部33的表面积，焊接过程中有利于针尖部33产生更多热能，塑化焊接材料速度更快，有利于根部焊透，也有利于提高焊接速度；因为搅拌针3针尖部33的螺旋槽31较一般的搅拌针3深，因而增加了搅拌力，细化了晶粒，有利提高焊接质量，其结构简单可靠，适用于厚板、散热较差材料、尤其是对接有焊透要求工件、异种材料焊接。本实施例中，定义最靠近针根部32的相邻螺旋槽31之间的槽深为t0，定义最靠近针尖部33的相邻螺旋槽31之间的槽深为t1，t1＞t0。该结构中，最靠近的针根部32槽深要小于最靠近针尖部33的槽深，增加了搅拌力，细化了晶粒，有利提高焊接质量。本实施例中，t1≤4t0。t1＝1.5t0，其结构简单实用。本实施例中，定义针根部32和针尖部33的其余相邻螺旋槽31之间的槽深为tn，t0≤tn＜t1。该结构中，位于中间的其他槽深可以大于或者等于最靠近针根部32的槽深，其结构简单，易于成型。本实施例中，其余相邻螺旋槽31之间的槽深由针根部32向针尖部33逐级增大。即槽深由针根部32向针尖部33逐级增大，形成上深下浅型结构，其结构简单，设计巧妙。本实施例中，定义针尖部33的直径为L1，定义针根部32的直径为L2，L1＜L2。这样设置使得搅拌针3整体呈锥状结构，提高了锻压力。虽然本技术已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的
技术实现思路
对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头，包括依次连接的夹持部(1)、轴肩部(2)和搅拌针(3)，其特征在于：所述搅拌针(3)的周侧开设有螺旋槽(31)，相邻所述螺旋槽(31)之间的槽深由针根部(32)向针尖部(33)增大。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头，包括依次连接的夹持部(1)、轴肩部(2)和搅拌针(3)，其特征在于：所述搅拌针(3)的周侧开设有螺旋槽(31)，相邻所述螺旋槽(31)之间的槽深由针根部(32)向针尖部(33)增大。


2.根据权利要求1所述的搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头，其特征在于：定义最靠近针根部(32)的相邻螺旋槽(31)之间的槽深为t0，定义最靠近针尖部(33)的相邻螺旋槽(31)之间的槽深为t1，t1＞t0。


3.根据权利要求2所述的搅拌针螺旋槽渐深型搅拌头，其特征在于：t...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤清，李志明，周长兴，钟南，汤雨竹，
申请(专利权)人：湖南九方焊接技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43