搅拌头、旋转摩擦挤压制备金属基复合材料的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种搅拌头、旋转摩擦挤压制备金属基复合材料的装置及方法，涉及材料成形领域，搅拌头包括依次连接的夹持柄、连接部、轴肩和搅拌针，搅拌针包括依次连接的摩擦产热区、挤压成形区和均匀强化区；旋转摩擦挤压制备金属基复合材料的装置，包括：搅拌型腔；进料腔，进料腔与搅拌型腔相通；成形出口筒；上述的搅拌头，搅拌头伸入搅拌型腔中；间隙调节板，间隙调节板伸入搅拌型腔的一端用于与搅拌头的连接部配合对搅拌头伸入搅拌型腔的深度进行限位。方法：(1)基料打孔；(2)添加增强相；(3)装填板料；(4)搅拌头旋转；(5)端部施压；(6)制备成形。本发明专利技术提高制备金属基复合材料过程的稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
搅拌头、旋转摩擦挤压制备金属基复合材料的装置及方法


[0001]本专利技术涉及材料成形领域，特别是涉及一种搅拌头、旋转摩擦挤压制备金属基复合材料的装置及方法。

技术介绍

[0002]金属基复合材料是以金属及其合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相人工结合成的复合材料。通过合理的设计和复合工艺，使之兼有金属良好的塑韧性和加工性能以及增强体的高比强度、比刚度，更好的导热性、耐磨性以及尺寸稳定性等优点。近些年来，由于一些高新技术的兴起，一些传统材料已无法满足多种产业对其比强度、比刚度等性能的要求，金属基复合材料的出现在较大程度上解决了材料所面临的问题，促进了材料的发展，在航空航天、汽车制造、化学及交通运输领域有着较广泛的应用。
[0003]传统制备金属基复合材料的方法有搅拌铸造法，粉末冶金法，熔体浸渗法，原位合成法等。近年，在搅拌摩擦焊的基础上发展而来的搅拌摩擦加工法作为一种新型材料加工与制备技术获得了大家的关注。在搅拌摩擦加工制备过程中，由搅拌针与轴肩组成的搅拌头在电机的驱动下高速旋转，搅拌针插入到工件中，当轴肩与工件表面接触后，搅拌头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.搅拌头，其特征在于：包括依次连接的夹持柄、连接部、轴肩和搅拌针，所述搅拌针包括依次连接的摩擦产热区、挤压成形区和均匀强化区，所述摩擦产热区远离所述挤压成形区的一端与所述轴肩连接，所述轴肩呈圆柱状，所述摩擦产热区呈圆台状，所述轴肩的直径沿从所述连接部至所述搅拌针的方向逐渐减小；所述摩擦产热区的直径沿从所述轴肩至所述挤压成形区的方向逐渐缩小；所述挤压成形区呈圆柱状，所述均匀强化区呈圆锥状，所述夹持柄、所述轴肩、所述摩擦产热区及所述均匀强化区同轴；在所述轴肩的侧面设置有自所述轴肩的一端延伸至所述轴肩的另一端的第一段螺纹；在所述摩擦产热区的侧面设置有自所述摩擦产热区的一端延伸至所述摩擦产热区的另一端的第二段螺纹；所述挤压成形区的侧面设置有自所述挤压成型区的一端延伸至所述挤压成型区的另一端的第三段螺纹；所述均匀强化区的侧面设置有自所述均匀强化区的一端延伸至所述均匀强化区的另一端第四段螺纹。2.根据权利要求1所述的搅拌头，其特征在于：所述夹持柄、所述连接部、所述轴肩及所述搅拌针一体成型。3.根据权利要求1所述的搅拌头，其特征在于：所述轴肩的最小直径大于所述摩擦产热区的最大直径，所述摩擦产热区的最小直径与所述挤压成形区的直径相等；所述挤压成形区的直径大于所述均匀强化区的最大直径。4.旋转摩擦挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于，包括：搅拌型腔；进料腔，所述进料腔与所述搅拌型腔相通，所述进料腔用于在所述搅拌型腔中通入所述金属基复合材料的基体和增强相；成形出口筒，所述搅拌型腔中的材料从所述成形出口筒挤出；权利要求1
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3任意一项所述的搅拌头，所述搅拌头伸入所述搅拌型腔中并能够在驱动机构的驱动下自转，所述搅拌头、所述成形出口筒及所述搅拌头同轴，且所述搅拌头的搅拌针朝向所述成形出口筒；间隙调节板，所述间隙调节板设置在所述进料腔中且一端伸入所述搅拌型腔，所述间隙调节板伸入所述搅拌型腔的一端用于与所述搅拌头的连接部配合对所述搅拌头伸入所述搅拌型腔的深度进行限位。5.根据权利要求4所述的旋转摩擦挤压制备金属基复合材料的装置，其特征在于：还包括筒状的成形导块，所述成形导块设置在所述搅拌型腔中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾程辉，刘强，胡伟，夏春，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：