一种全隔绝式静轴肩焊具制造技术

本发明专利技术公开了一种全隔绝式静轴肩焊具，其包括搅拌头、静轴肩和摩擦环，搅拌头包括夹持段、搅拌段以及凸出设置于搅拌段的端部中央的搅拌针，静轴肩同轴套设于搅拌段外部并能够与搅拌头相对转动，且静轴肩靠近搅拌针的一端设置有排屑孔；摩擦环套设于搅拌段与静轴肩之间，并与静轴肩的内壁接触，且搅拌头能够带动摩擦环同步旋转运动，摩擦环能够与静轴肩的内壁摩擦发热，以软化进入静轴肩与搅拌段之间的被焊材料，并使被焊材料由排屑孔排出。本发明专利技术的全隔绝式静轴肩焊具，通过在搅拌头和静轴肩之间添加摩擦环，充分隔绝被焊材料上移，且摩擦环与静轴肩内部摩擦产热，使上移的被焊材料充分软化，甚至熔化，有利于排屑，降低拆卸清洗频率和使用成本。频率和使用成本。频率和使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种全隔绝式静轴肩焊具


[0001]本专利技术属于搅拌摩擦焊
，尤其涉及一种全隔绝式静轴肩焊具。

技术介绍

[0002]静轴肩搅拌摩擦焊是在传统搅拌摩擦焊技术上发展而来的一种新型焊接技术，不同于传统焊具中轴肩与搅拌头一体式和同步旋转设计，静轴肩焊接过程中不随搅拌工具转动，产生的热输入量小。由于静轴肩搅拌摩擦焊焊具中静轴肩与搅拌头存在相互运动，静轴肩与搅拌头是分开的，因此静轴肩与搅拌头之间存在一定的间隙，导致焊接过程中被焊材料容易沿着这个间隙挤入静轴肩与搅拌头之间的缝隙内部，影响焊具的正常使用，静轴肩搅拌摩擦焊焊具需要定期拆卸清理，使用麻烦可靠性低，降低焊接效率，而且搅拌头的磨损增加，影响使用寿命，增加使用成本。
[0003]申请号为CN201710903383.7的专利文件公开了一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊焊具，其通过在静轴肩底部加工有通孔，使得焊接过程中焊屑能够通过这个孔排出，并且在搅拌头上设置阶梯轴，可以阻止焊屑上移。但是由于上移的焊屑温度较低，软化程度不高，导致排屑较难；而且阶梯轴与静轴肩之间仍然存在间隙，焊屑依然能够上移。
[0004]需要说明的是，上述内容属于专利技术人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种全隔绝式静轴肩焊具，能够完全隔绝被焊材料在搅拌头和静轴肩之间的上移，并使得上移的被焊材料充分软化，甚至熔化，有利于排屑，有效解决静轴肩搅拌摩擦焊排屑困难和无法完全阻止焊屑上移的问题，减少拆卸清洗频率，降低使用成本，提高焊接效率，实用性强。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出了一种全隔绝式静轴肩焊具，，包括搅拌头和静轴肩，所述搅拌头包括夹持段、搅拌段以及凸出设置于所述搅拌段的端部中央的搅拌针，所述静轴肩同轴套设于所述搅拌段外部并能够与所述搅拌头相对转动，且所述静轴肩靠近所述搅拌针的一端设置有排屑孔；其特征在于，所述全隔绝式静轴肩焊具还包括摩擦环，所述摩擦环套设于所述搅拌段与所述静轴肩之间，并与所述静轴肩的内壁接触，且所述搅拌头能够带动所述摩擦环同步旋转运动，所述摩擦环能够与所述静轴肩的内壁摩擦发热，以软化进入所述静轴肩与所述搅拌段之间的被焊材料，并使所述被焊材料由所述排屑孔排出。
[0007]在一个示例中，所述摩擦环的内环形状与所述搅拌段的横截面形状相适配，且所述搅拌段的横截面形状为多边形、椭圆形或异形，以使所述搅拌头能够带动所述摩擦环同步旋转。
[0008]在一个示例中，所述全隔绝式静轴肩焊具还包括弹性件，所述弹性件设置于所述搅拌段与所述静轴肩之间，并与所述摩擦环接触，所述弹性件能够向所述摩擦环产生沿所述搅拌头的轴向朝向所述搅拌针一端的力，以使所述摩擦环紧贴于所述静轴肩的内壁。
[0009]在一个示例中，所述弹性件可拆卸安装于所述搅拌段与所述静轴肩之间，且所述
弹性件包括具有不同弹性系数和/或长度的多种型号。
[0010]在一个示例中，所述摩擦环的外周设置有适配于所述静轴肩的内壁面的摩擦面，所述摩擦面能够与所述静轴肩的内壁面紧密接触，以滑动摩擦发热。
[0011]在一个示例中，所述摩擦环包括环体和滚珠，所述滚珠滚动镶嵌设置于所述环体外周，所述滚珠能够与所述静轴肩的内壁面滚动接触，以滚动摩擦发热。
[0012]在一个示例中，所述摩擦环采用熔点高于所述被焊材料的熔点的材料制成。
[0013]在一个示例中，所述摩擦环采用硬度低于所述静轴肩的硬度的材料制成。
[0014]在一个示例中，所述静轴肩内远离所述排屑孔的区域设置有冷却流道，所述冷却流道内能够通入冷却液，以冷却所述静轴肩。
[0015]在一个示例中，所述搅拌针的外周面设置有螺纹。
[0016]通过本专利技术提出的一种全隔绝式静轴肩焊具能够带来如下有益效果：
[0017]1、本专利技术的全隔绝式静轴肩焊具，通过在搅拌头和静轴肩之间添加摩擦环，摩擦环与静轴肩的内壁紧密接触，能够充分阻隔被焊材料在搅拌头与静轴肩之间的缝隙中上移，且摩擦环与静轴肩的内部摩擦产热，使得上移的被焊材料充分软化，甚至熔化，有利于排屑，阻止焊屑上移，有效解决静轴肩搅拌摩擦焊排屑困难和无法完全阻止焊屑上移的问题，减少拆卸清洗频率，降低使用成本，提高焊接加工效率，实用性强。
[0018]2、通过设置与搅拌段的横截面形状相适配的内环形状，且搅拌段的横截面形状为多边形、椭圆形或异形，摩擦环只能够沿着搅拌头的轴向运动而不能进行径向运动，搅拌段与摩擦环之间可传递扭矩，能够保证搅拌段驱动摩擦环同步旋转运动，摩擦环与静轴肩的内壁摩擦发热，可以有效软化焊屑，结构简单，传动稳定可靠，实用性强。
[0019]3、通过设置弹性件，能够使摩擦环始终紧密完全接触静轴肩的内壁，完全隔绝被焊材料上移，并在弹性件的作用下使得摩擦环与静轴肩的内壁之间存在一定的力的作用，保证摩擦环正常工作，摩擦环与静轴肩内壁之间的摩擦产热，充分软化上移的被焊材料，保证正常排屑，实用性强。
[0020]4、通过使用不同弹性系数或者长度的弹性件可调节弹性件的输出力，从而调节摩擦环与静轴肩内壁的摩擦产热，能够根据被焊材料的熔点选取合适的弹性件，以控制合适的发热温度，既能软化被焊材料，又尽可能降低摩擦温度，延长静轴肩使用寿命，实用性强。
[0021]5、通过设置摩擦面，能够保证摩擦环与静轴肩内壁的接触面积，保证充分完全接触，保证发热软化被焊材料和完全隔绝阻止被焊材料在搅拌头和静轴肩之间的缝隙中向上移动，保证焊接过程的正常进行，实用性强。
[0022]6、通过设置滚珠，环体不与静轴肩的内壁接触，通过滚珠的滚动能够将摩擦环的滑动摩擦变为滚动摩擦，降低摩擦产热，提高静轴肩的使用寿命，而且有利于提升转速，可以很大程度上降低被焊材料的上移量，滚珠的加入还能保证搅拌头与静轴肩的同轴度，避免搅拌头与静轴肩直接接触，整体延长全隔绝式静轴肩焊具的使用寿命，实用性强。
[0023]7、通过设置熔点比被焊材料高的摩擦环，能够保证摩擦环正常使用且能够软化被焊材料，保证正常排屑，降低制造和使用成本，实用性强。
[0024]8、通过采用低硬度的摩擦环，能够有效延长静轴肩的使用寿命，降低设备成本，实用性强。
[0025]9、通过设置冷却流道，能够降低静轴肩的温度，可以保证仅摩擦环和静轴肩内部
接触的摩擦区域温度较高，而静轴肩其它部位温度较低，有效延长静轴肩的使用寿命，降低设备成本，实用性强。
[0026]10、通过设置螺纹，能够提高摩擦发热效率，提高焊接效率，保证焊接效果，实用性强。
附图说明
[0027]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0028]图1为本专利技术实施例提供的一种全隔绝式静轴肩焊具的爆炸图；
[0029]图2为本专利技术实施例提供的一种全隔绝式静轴肩焊具的局部剖视图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全隔绝式静轴肩焊具，包括搅拌头和静轴肩，所述搅拌头包括夹持段、搅拌段以及凸出设置于所述搅拌段的端部中央的搅拌针，所述静轴肩同轴套设于所述搅拌段外部并能够与所述搅拌头相对转动，且所述静轴肩靠近所述搅拌针的一端设置有排屑孔；其特征在于，所述全隔绝式静轴肩焊具还包括摩擦环，所述摩擦环套设于所述搅拌段与所述静轴肩之间，并与所述静轴肩的内壁接触，且所述搅拌头能够带动所述摩擦环同步旋转运动，所述摩擦环能够与所述静轴肩的内壁摩擦发热，以软化进入所述静轴肩与所述搅拌段之间的被焊材料，并使所述被焊材料由所述排屑孔排出。2.根据权利要求1所述的一种全隔绝式静轴肩焊具，其特征在于，所述摩擦环的内环形状与所述搅拌段的横截面形状相适配，且所述搅拌段的横截面形状为多边形、椭圆形或异形，以使所述搅拌头能够带动所述摩擦环同步旋转。3.根据权利要求1所述的一种全隔绝式静轴肩焊具，其特征在于，所述全隔绝式静轴肩焊具还包括弹性件，所述弹性件设置于所述搅拌段与所述静轴肩之间，并与所述摩擦环接触，所述弹性件能够向所述摩擦环产生沿所述搅拌头的轴向朝向所述搅拌针一端的力，以使所述摩擦环紧贴于所述静轴肩的内壁。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：树西，万龙，黄体方，
申请(专利权)人：昆山万洲特种焊接有限公司，
类型：发明
国别省市：