【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于搅拌摩擦加工，尤其涉及一种用于搅拌摩擦焊的搅拌装置及其使用方法。
技术介绍
1、搅拌摩擦焊接/处理作为一种新颖的固态连接技术在焊接/强化合金材料时，能避免在熔焊过程中引入严重的热与冷循环，消除了气孔、裂纹等熔焊缺陷，制造出高质量无缺陷的焊接接头，解决了熔焊难以实现的高强铝合金的焊接问题，其焊接效率明显高于熔焊技术。特别是对于航空航天工业中广泛使用的高强铝合金，搅拌摩擦焊接/处理以其缺陷少、变形小、残余应力低、综合性能优异等独特优势，吸引了航空航天界的广泛关注。
2、目前，搅拌摩擦焊接/处理已被公认为连接高强度铝合金大型航空航天结构件的理想技术。但是，在传统搅拌摩擦焊接/处理结束时会在焊缝尾端留有“匙孔”，双轴肩搅拌摩擦焊等新型焊接技术为了使下轴肩顺利取出，也会在封闭结构焊接结束时留下比搅拌针直径略大的“匙孔”。“匙孔”的存在不仅影响焊缝表面的美观性，而且也会在一定程度上降低焊缝的力学性能，因此在工程应用过程中对匙孔进行修复是非常必要的。
3、对于有些结构的搅拌摩擦焊而言，可在起焊和收焊的位置设置起焊板和引出板，使匙孔不留在工件上；或是在产品零件的开口处引出搅拌摩擦焊的收焊匙孔，如在舱体上的口框处引出匙孔，而后加工去除，但该方法对于回转结构的环缝焊接等情况不适用。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种用于搅拌摩擦焊的搅拌装置及其使用方法，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。
2、为实现上述目的，本专利技术提供
3、安装主体，轴线开设有通孔，所述通孔内设置有多个同轴排列的搅拌针；
4、夹持环，由多个弧形的定位块组成，多个所述定位块周向布置，多个所述定位块之间与所述搅拌针可拆卸地相连接；
5、轴肩环，与所述夹持环同轴设置，且所述轴肩环与多个所述定位块滑动配合，多个所述定位块之间的所述搅拌针贯穿所述轴肩环；
6、连接壳，一端与所述安装主体相连接，所述连接壳内通过调节件转动连接有旋转环，所述旋转环与所述轴肩环同轴设置，所述旋转环上开设有螺旋曲线沟槽，所述定位块远离所述轴肩环端面设置有螺旋曲线连接凸起，多个所述定位块通过所述螺旋曲线连接凸起与所述螺旋曲线沟槽相连接。
7、可选的，所述定位块远离所述螺旋曲线连接凸起的端面开设有第一限位凸起，所述轴肩环靠近所述定位块的端面周向开设有多条第一限位凹槽，多条所述第一限位凹槽与多条所述第一限位凸起一一对应并滑动配合。
8、可选的，所述安装主体靠近所述连接壳的端部开设有多条第二限位凹槽，所述连接壳上固接有多条第二限位凸起，多条所述第二限位凹槽与多条所述第二限位凸起一一对应并滑动配合。
9、可选的，所述定位块上固接有插块，所述搅拌针侧壁周向开设有多个插槽，多个所述插槽与多个所述插块一一对应并插接。
10、可选的，所述定位块靠近所述螺旋曲线连接凸起的端面形成有凸台，所述凸台位于所述插块上方，用于支撑所述定位块远离所述轴肩环一侧的所述搅拌针。
11、可选的，所述调节件包括多个小齿轮，所述小齿轮与所述连接壳转动连接，多个所述小齿轮周向设置在所述旋转环远离所述螺旋曲线沟槽的一侧，且所述旋转环远离所述螺旋曲线沟槽的端面形成有环形的齿槽，多个所述小齿轮与所述齿槽啮合。
12、可选的，所述小齿轮的轴杆侧壁周向开设有限位环槽，所述限位环槽抵接有限位柱，所述限位柱与所述连接壳相连接。
13、可选的，所述通孔一侧连通有凹槽，所述凹槽内通过驱动电机转动连接有丝杠，所述丝杠上传动连接有压板，所述压板伸入所述通孔内并与所述通孔滑动配合，所述压板与远离所述旋转环的最端部所述搅拌针接触。
14、可选的，所述通孔内固接有弹性阻尼套，所述弹性阻尼套用于包裹挤压多个所述搅拌针。
15、一种用于搅拌摩擦焊的搅拌装置的使用方法，包括以下步骤：
16、对回转体零件的待加工表面进行机械加工处理，检查零件的待加工面，保证其间隙公差等参数，将回转体零件固定在龙门工作台上；
17、整体组装，并使得一个所述搅拌针安装在多个所述定位块之间；
18、将所述安装主体与外部焊接装置装配并进行搅拌摩擦焊接作业，根据加工需求设置搅拌头倾角θ，转速ω，进给速度v，以及加工路径和误差补偿值；
19、作业完毕后将所述搅拌针拆卸。
20、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
21、通过调节件转动旋转环，由旋转环通过螺旋曲线沟槽与多个定位块上的螺旋曲线连接凸起相配，控制多个定位块与搅拌针的拆装，在加工完成后实现搅拌针的匙孔自填充效果，通过将搅拌针直接嵌入匙孔的方式，省去了后期针对匙孔的补焊、缺陷去除、表面强化等复杂工艺，仅需通过铣削等材料去除工艺实现表面形状精度和几何精度即可，适用于如封闭式回转体等不能设置起焊板和引出板的加工场景，为避免搅拌摩擦处理结束时留下的匙孔缺陷。
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1.一种用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述定位块（4）远离所述螺旋曲线连接凸起（9）的端面开设有第一限位凸起（10），所述轴肩环（5）靠近所述定位块（4）的端面周向开设有多条第一限位凹槽（11），多条所述第一限位凹槽（11）与多条所述第一限位凸起（10）一一对应并滑动配合。
3.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述安装主体（1）靠近所述连接壳（6）的端部开设有多条第二限位凹槽（12），所述连接壳（6）上固接有多条第二限位凸起（13），多条所述第二限位凹槽（12）与多条所述第二限位凸起（13）一一对应并滑动配合。
4.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述定位块（4）上固接有插块（14），所述搅拌针（3）侧壁周向开设有多个插槽（15），多个所述插槽（15）与多个所述插块（14）一一对应并插接。
5.根据权利要求4所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述定位块（4）靠近所述螺旋曲线连接凸起（9）的端面形
6.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述调节件包括多个小齿轮（17），所述小齿轮（17）与所述连接壳（6）转动连接，多个所述小齿轮（17）周向设置在所述旋转环（7）远离所述螺旋曲线沟槽（8）的一侧，且所述旋转环（7）远离所述螺旋曲线沟槽（8）的端面形成有环形的齿槽（18），多个所述小齿轮（17）与所述齿槽（18）啮合。
7.根据权利要求6所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述小齿轮（17）的轴杆侧壁周向开设有限位环槽（19），所述限位环槽（19）抵接有限位柱（20），所述限位柱（20）与所述连接壳（6）相连接。
8.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述通孔（2）一侧连通有凹槽（21），所述凹槽（21）内通过驱动电机转动连接有丝杠（22），所述丝杠（22）上传动连接有压板（23），所述压板（23）伸入所述通孔（2）内并与所述通孔（2）滑动配合，所述压板（23）与远离所述旋转环（7）的最端部所述搅拌针（3）接触。
9.根据权利要求8所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述通孔（2）内固接有弹性阻尼套（24），所述弹性阻尼套（24）用于包裹挤压多个所述搅拌针（3）。
10.一种用于搅拌摩擦焊的搅拌装置的使用方法，基于权利要求1-9任一项所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述定位块（4）远离所述螺旋曲线连接凸起（9）的端面开设有第一限位凸起（10），所述轴肩环（5）靠近所述定位块（4）的端面周向开设有多条第一限位凹槽（11），多条所述第一限位凹槽（11）与多条所述第一限位凸起（10）一一对应并滑动配合。
3.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述安装主体（1）靠近所述连接壳（6）的端部开设有多条第二限位凹槽（12），所述连接壳（6）上固接有多条第二限位凸起（13），多条所述第二限位凹槽（12）与多条所述第二限位凸起（13）一一对应并滑动配合。
4.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述定位块（4）上固接有插块（14），所述搅拌针（3）侧壁周向开设有多个插槽（15），多个所述插槽（15）与多个所述插块（14）一一对应并插接。
5.根据权利要求4所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌装置，其特征在于：所述定位块（4）靠近所述螺旋曲线连接凸起（9）的端面形成有凸台（16），所述凸台（16）位于所述插块（14）上方，用于支撑所述定位块（4）远离所述轴肩环（5）一侧的所述搅拌针（3）。
6.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊的搅拌...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢海飞，颜霆锋，吕继铭，鲁金忠，孙中刚，罗开玉，崔承云，张红梅，刘洋，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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