CN108356406A - 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头 - Google Patents

一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头 Download PDF

Info

Publication number
CN108356406A
CN108356406A CN201810344607.XA CN201810344607A CN108356406A CN 108356406 A CN108356406 A CN 108356406A CN 201810344607 A CN201810344607 A CN 201810344607A CN 108356406 A CN108356406 A CN 108356406A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mixing needle
needle
diameter
thread
screw thread
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810344607.XA
Other languages
English (en)
Inventor
汪建利
宋娓娓
王建彬
汪洪峰
石满
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Polytechnic University
Original Assignee
Anhui Polytechnic University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Polytechnic University filed Critical Anhui Polytechnic University
Priority to CN201810344607.XA priority Critical patent/CN108356406A/zh
Publication of CN108356406A publication Critical patent/CN108356406A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
    • B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
    • B23K20/1255—Tools therefor, e.g. characterised by the shape of the probe

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄、轴肩和搅拌针组成，搅拌针呈锥形结构，且搅拌针与轴肩连接的一端的直径小于不与轴肩相连的另一端的直径；搅拌针外表面车有螺纹、并铣有直开槽和螺纹槽；搅拌针上的螺纹从搅拌针底部到顶部依次为细牙螺纹和粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针上的直开槽槽口宽度呈上小下大的结构形式，即位于搅拌针顶部的宽度小于底部的宽度，且直开槽的深度也因搅拌针横截面直径的增大而减小；搅拌针上的螺纹槽是阿基米德螺纹线槽。本发明结构简单，制造方便，且加工效率高，成本低，有利于实际推广。

Description

一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头
技术领域
本发明涉及一种表面改性技术，尤其是一种钛合金的搅拌摩擦表面改性技术，具体地说是一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头。
背景技术
目前，随着航空航天制造技术的发展，我国钛合金的应用范围也越来越广，特别是在温度变化的太空，使得钛合金的应用范围更为复杂，钛合金需要在极冷和极热的环境变化中保持一定的力学性能。从钛合金制备角度研发相应的钛合金材料需要的周期长，效果不一定好，不易作为首选方法。本发明基于在保证钛合金基材的基础上研发钛合金表面搅拌摩擦改性的方法，促使钛合金表面能够适应不同温度环境的而变化，同时保证其应有的力学性能，本发明方法简单，成本低，操作简便，易于推广应用等。
发明内容
本发明的目的是为适应钛合金搅拌摩擦表面改性的需要，设计一种效率高、效果好的钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头。
本发明的技术方案是：
一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄、轴肩和搅拌针组成，搅拌针呈锥形结构，且搅拌针与轴肩连接的一端的直径小于不与轴肩相连的另一端的直径，即搅拌针底部直径大于顶部直径；搅拌针外表面车有螺纹、并铣有直开槽和螺纹槽；搅拌针上的螺纹从搅拌针底部到顶部依次为细牙螺纹和粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针上的直开槽槽口宽度呈上小下大的结构形式，即位于搅拌针顶部的宽度小于底部的宽度，且直开槽的深度也因搅拌针横截面直径的增大而减小，即在搅拌针顶部的直开槽深度最大，在搅拌针底部的直开槽深度最浅；搅拌针上的螺纹槽是阿基米德螺纹线槽。
所述的搅拌针上的直开槽的数量最少为3个，其数量视搅拌针的直径大小而定。
本发明的有益效果：
本发明结构简单，制造方便，且加工效率高，成本低，有利于实际推广。
本发明将传统的倒锥开搅拌头改为正锥形搅拌头，并通过在搅拌针表面进行一系列的开槽处理，在多种开槽的综合作用下，显著改善搅拌性能，能明显提高钛合金表面的综合性能，使其强度和抗腐蚀性能均有本质的改变，综合性能提升达到50%以上。
附图说明
图1是本发明的的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示。
一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄1、轴肩2、搅拌针3组成。如图1所示，搅拌针3与轴肩2连接的部位直径小，搅拌针3底部直径大；搅拌针3上车有螺纹4、铣有直开槽5和车有螺纹槽6。搅拌针3上螺纹4从搅拌针3底部到顶部依次车有细牙螺纹到粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针3上的直开槽5槽口在搅拌针3顶部较小，在搅拌针3底部加大，且直开槽5的深度也因搅拌针3横截面直径的增大而减小，即在搅拌针3顶部的直开槽5深度最大，在搅拌针3底部的直开槽5深度最浅；搅拌针3上的螺纹槽6按照阿基米德螺纹线生成的。搅拌针3上的直开槽5的数量最少为3个（均匀分布），可以是4个、5个......，其数量视搅拌针3的直径大小而定。
如图1所示，搅拌头的搅拌针3部位的螺纹4从底部到顶部螺纹依次细牙到粗牙，且螺纹间距增加，主要为了提高搅拌过程的金属塑化流动速度，有利于形成表面改性层；搅拌针3上的直开槽5从底部到顶部的深度依次增加，也是为了提高塑化金属的流动，快速形成表面改性层；搅拌头3上车有的螺纹槽6也是为了提高塑化金属的流动，快速形成表面改性层。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，它主要由夹持柄、轴肩和搅拌针组成，搅拌针呈锥形结构，且搅拌针与轴肩连接的一端的直径小于不与轴肩相连的另一端的直径，即搅拌针底部直径大于顶部直径；搅拌针外表面车有螺纹、并铣有直开槽和螺纹槽；搅拌针上的螺纹从搅拌针底部到顶部依次为细牙螺纹和粗牙螺纹，螺纹的间距也在逐渐增大；搅拌针上的直开槽槽口宽度呈上小下大的结构形式，即位于搅拌针顶部的宽度小于底部的宽度，且直开槽的深度也因搅拌针横截面直径的增大而减小，即在搅拌针顶部的直开槽深度最大，在搅拌针底部的直开槽深度最浅；搅拌针上的螺纹槽是阿基米德螺纹线槽。
2.根据权利要求1所述的钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头，其特征在于所述的搅拌针上的直开槽的数量最少为3个，其数量视搅拌针的直径大小而定。
CN201810344607.XA 2018-04-17 2018-04-17 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头 Pending CN108356406A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810344607.XA CN108356406A (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810344607.XA CN108356406A (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108356406A true CN108356406A (zh) 2018-08-03

Family

ID=63008436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810344607.XA Pending CN108356406A (zh) 2018-04-17 2018-04-17 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108356406A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111745281A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 本田技研工业株式会社 搅拌摩擦接合用工具
WO2023077304A1 (zh) * 2021-11-03 2023-05-11 黄山学院 用于铝合金厚板搅拌摩擦连接的专用搅拌头

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020011510A1 (en) * 2000-05-31 2002-01-31 Showa Denko K.K. Friction agitation joining tool and friction agitation joining method using the same
JP2002035964A (ja) * 2000-05-19 2002-02-05 Kobe Steel Ltd 重ね継手の摩擦撹拌接合方法及び重ね継手の摩擦撹拌接合用工具
JP2003025077A (ja) * 2001-07-16 2003-01-28 Aisin Keikinzoku Co Ltd 摩擦攪拌接合用治具及びそれを用いた摩擦攪拌接合方法
US20080217377A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-11 Alcoa Inc. Fracture Resistant Friction Stir Welding Tool
CN101774081A (zh) * 2010-03-09 2010-07-14 南京航空航天大学 能降低焊缝减薄厚度的搅拌摩擦焊用组合式搅拌头
CN103331516A (zh) * 2013-07-10 2013-10-02 大连理工大学 一种组合可调式搅拌摩擦焊搅拌头
CN103521912A (zh) * 2013-10-10 2014-01-22 天津大学 一种用于搭接接头的搅拌摩擦焊工具
CN105397278A (zh) * 2015-12-29 2016-03-16 哈尔滨工业大学 适用于高速搅拌摩擦焊接的大轴肩搅拌头及焊接方法
CN106181022A (zh) * 2016-09-20 2016-12-07 江西理工大学 一种能提高厚板底部热输入量的搅拌摩擦焊搅拌头
CN208099594U (zh) * 2018-04-17 2018-11-16 安徽工程大学 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002035964A (ja) * 2000-05-19 2002-02-05 Kobe Steel Ltd 重ね継手の摩擦撹拌接合方法及び重ね継手の摩擦撹拌接合用工具
US20020011510A1 (en) * 2000-05-31 2002-01-31 Showa Denko K.K. Friction agitation joining tool and friction agitation joining method using the same
JP2003025077A (ja) * 2001-07-16 2003-01-28 Aisin Keikinzoku Co Ltd 摩擦攪拌接合用治具及びそれを用いた摩擦攪拌接合方法
US20080217377A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-11 Alcoa Inc. Fracture Resistant Friction Stir Welding Tool
CN101774081A (zh) * 2010-03-09 2010-07-14 南京航空航天大学 能降低焊缝减薄厚度的搅拌摩擦焊用组合式搅拌头
CN103331516A (zh) * 2013-07-10 2013-10-02 大连理工大学 一种组合可调式搅拌摩擦焊搅拌头
CN103521912A (zh) * 2013-10-10 2014-01-22 天津大学 一种用于搭接接头的搅拌摩擦焊工具
CN105397278A (zh) * 2015-12-29 2016-03-16 哈尔滨工业大学 适用于高速搅拌摩擦焊接的大轴肩搅拌头及焊接方法
CN106181022A (zh) * 2016-09-20 2016-12-07 江西理工大学 一种能提高厚板底部热输入量的搅拌摩擦焊搅拌头
CN208099594U (zh) * 2018-04-17 2018-11-16 安徽工程大学 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁文兵;童彦刚;朱飞;冉洋;陈康;: "搅拌摩擦焊搅拌头的研究现状" *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111745281A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 本田技研工业株式会社 搅拌摩擦接合用工具
US11311961B2 (en) 2019-03-29 2022-04-26 Honda Motor Co., Ltd. Friction stir welding tool
WO2023077304A1 (zh) * 2021-11-03 2023-05-11 黄山学院 用于铝合金厚板搅拌摩擦连接的专用搅拌头

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108356406A (zh) 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头
TWI292800B (en) Dual threaded screw for composite materials
CN208099594U (zh) 一种钛合金表面搅拌摩擦改性用搅拌头
CN103331516B (zh) 一种组合可调式搅拌摩擦焊搅拌头
US20090214321A1 (en) Self-drilling screw and method of making the same
CN202539804U (zh) 一种适用于搅拌摩擦焊的搅拌头
CN103071915A (zh) 能减小前进阻力的搅拌摩擦焊搅拌头
CN203401213U (zh) 一种用于搅拌摩擦焊的搅拌头
TWM442418U (en) Bolting component
CN106118043A (zh) 一种石墨改性导热材料
CN107127444B (zh) 一种实现圆柱结构内壁搅拌摩擦加工的方法
CN105397278A (zh) 适用于高速搅拌摩擦焊接的大轴肩搅拌头及焊接方法
CN207888058U (zh) 一种搅拌摩擦焊的搅拌头
CN208067555U (zh) 一种用于铜合金表面改性的搅拌头
CN207797862U (zh) 高效内螺纹铜管
CN108381029A (zh) 一种用于铜合金表面改性的搅拌头
CN208147127U (zh) 一种用于金属表面搅拌摩擦加工改性的搅拌头
CN207848154U (zh) 自攻锁紧式薄固螺钉
CN208719100U (zh) 一种螺丝
CN208809824U (zh) 一种合成树脂用广粘度流体的搅拌装置
CN204451254U (zh) 一种制备高蛋白棉粕适用螺旋榨油设备中的榨螺装置
CN207848183U (zh) 防松动六角螺栓
CN209494825U (zh) 一种正反丝同体螺母
CN207465805U (zh) 一种多头螺旋式混炼装置
CN209183535U (zh) Cpu散热铝板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180803