CN111136377A - 多针式摩擦焊接搅拌头 - Google Patents

多针式摩擦焊接搅拌头 Download PDF

Info

Publication number
CN111136377A
CN111136377A CN202010039885.1A CN202010039885A CN111136377A CN 111136377 A CN111136377 A CN 111136377A CN 202010039885 A CN202010039885 A CN 202010039885A CN 111136377 A CN111136377 A CN 111136377A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotating
head
shell
rotating shaft
friction
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
CN202010039885.1A
Other languages
English (en)
Inventor
尹立孟
苏子龙
王刚
陈玉华
黄永德
王善林
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.)
Chongqing University of Science and Technology
Original Assignee
Chongqing University of Science and Technology
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 Chongqing University of Science and Technology filed Critical Chongqing University of Science and Technology
Priority to CN202010039885.1A priority Critical patent/CN111136377A/zh
Publication of CN111136377A publication Critical patent/CN111136377A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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

本发明公开了一种多针式摩擦焊接搅拌头，包括外壳体和两个旋转部，外壳体呈空心结构，旋转部均设置在外壳体内，旋转部包括旋转轴，旋转轴竖向设置，外壳体底部贯穿有两个旋转孔，旋转孔与旋转轴一一对应，旋转轴的下端伸入对应的旋转孔内，一个旋转轴的下端安装有预热头，另一个旋转轴的下端安装有搅拌针。采用本发明的一种多针式摩擦焊接搅拌头，在焊接时先由预热头的下端面对熔点较高的金属上表面摩擦提高温度，再将搅拌针伸入不同材质的金属板接缝中，摩擦座的下端面与不同材质的金属板抵紧并摩擦生热，使不同材质的金属板接缝处软化，搅拌头高速旋转对不同材质的金属板的接缝进行搅拌摩擦完成焊接，并保证焊缝的强度和韧性。

Description

多针式摩擦焊接搅拌头
技术领域
本发明涉及一种搅拌头，具体涉及一种多针式摩擦焊接搅拌头。
背景技术
搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。
不同材质的金属由于熔点不同，在采用搅拌摩擦焊连接时，熔点较低的金属在搅拌摩擦时会先软化，而熔点较高的金属还没有达到软化所需要的温度，不能直接焊接。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种多针式摩擦焊接搅拌头，能对不同材质的金属进行焊接，并保证焊缝的强度和韧性。
其技术方案如下：
一种多针式摩擦焊接搅拌头，其关键在于，包括外壳体和两个旋转部，所述外壳体呈空心结构，所述旋转部均设置在所述外壳体内；
所述旋转部包括旋转轴，所述旋转轴竖向设置，所述外壳体底部贯穿有两个旋转孔，所述旋转孔与所述旋转轴一一对应，所述旋转轴的下端伸入对应的所述旋转孔内；
一个所述旋转轴的下端安装有预热头，另一个所述旋转轴的下端安装有搅拌针，所述预热头与所述搅拌针均伸出所述旋转孔。
采用以上方案的效果：在焊接时预热头会先对熔点较高的金属进行预热，然后由搅拌针对不同材质的金属进行搅拌摩擦焊时，使不同材质的金属同时升高温度软化，提高焊接效果。
所述搅拌针还包括摩擦座和搅拌头，所述摩擦座呈圆柱状，所述摩擦座竖向设置，所述搅拌头安装在所述摩擦座的下表面中心。
所述外壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体位于所述下壳体的正上方，所述上壳体与所述下壳体相互扣合，所述旋转轴的上端通过一号轴承安装在所述上壳体的内壁上，所述旋转轴的下端通过二号轴承安装在所述旋转孔内，所述旋转孔位于所述下壳体上。
所述下壳体的下部外壁上还设有一号盲孔和二号盲孔，所述一号盲孔与一个所述旋转孔接通，所述二号盲孔与另一个所述旋转孔接通；
所述摩擦座与所述一号盲孔相匹配，所述摩擦座的上部伸入所述一号盲孔，所述旋转轴的下端设有螺纹，所述焊接座的上端面设有一号螺孔，所述焊接座通过所述一号螺孔与对应的所述旋转轴螺纹连接；
所述预热头与所述二号盲孔相匹配，所述预热头的上部伸入所述二号盲孔，所述预热杆的上端面设有二号螺孔，所述预热杆通过所述二号螺孔与对应的所述旋转轴螺纹连接。
所述旋转部还包括一号皮带轮，所述一号皮带轮固套在对应的所述旋转轴上。
所述外壳体上贯穿有连接通道。
所述上壳体和所述下壳体之间通过法兰连接。
有益效果：采用本发明，在焊接时先由预热头的下端面对熔点较高的金属上表面摩擦提高温度，再将搅拌针伸入不同材质的金属板接缝中，摩擦座的下端面与不同材质的金属板抵紧并摩擦生热，使不同材质的金属板接缝处软化，搅拌头高速旋转对不同材质的金属板的接缝进行搅拌摩擦完成焊接，并保证焊缝的强度和韧性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为图2的B-B剖视图；
图5为本发明的安装结构示意图；
图6为本发明使用状态示意图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1到图6所示，一种多针式摩擦焊接搅拌头，其主要包括动力装置、安装支架12和焊接装置，所述安装支架12竖向设置，所述动力装置设置在所述安装支架12上，所述焊接装置安装在所述动力装置上；
所述焊接装置包括外壳体1和两个旋转部，所述旋转部包括旋转轴2，所述旋转轴2竖向设置，所述外壳体1的底部贯穿有两个旋转孔，所述旋转孔与所述旋转轴2一一对应，所述旋转轴2的下端伸入对应的所述旋转孔内；
所述动力装置包括连接壳体13和两个动力模块，所述动力模块均安装在所述连接壳体13的外壁，所述动力模块的输出轴伸入所述连接壳体13内，所述连接壳体13与所述外壳体1接通，所述连接壳体13固定在所述安装支架12的上端；
所述动力模块与所述旋转轴2一一对应，所述动力模块的输出轴与对应的所述旋转轴2传动连接，一个所述旋转轴2的下端安装有预热头5，另一个所述旋转轴2的下端安装有搅拌针7，所述预热头5与所述搅拌针7均伸出所述旋转孔。
其中：
所述搅拌针7还包括摩擦座8和搅拌头9，所述摩擦座8呈圆柱状，所述摩擦座8竖向设置，所述搅拌头9安装在所述摩擦座8的下表面中心。
所述外壳体1包括上壳体3和下壳体4，所述上壳体3位于所述下壳体4的正上方，所述上壳体3与所述下壳体4相互扣合，所述旋转轴2的上端通过一号轴承安装在所述上壳体3的内壁上，所述旋转轴2的下端通过二号轴承安装在所述旋转孔内，所述旋转孔位于所述下壳体4上；
所述外壳体1上贯穿有连接通道。
所述连接壳体13包括上连接壳体14和下连接壳体15，所述上安装壳体14位于所述下安装壳体15的正上方，所述上安装壳体14与所述下安装壳体15相互扣合，所述动力模块安装在所述上安装壳体14的外壁，所述动力模块的输出轴贯穿所述上安装壳体14，所述下连接壳体15固定在所述安装支架12的上端；
所述连接壳体13上贯穿有对接通道，所述连接通道与所述对接通道接通。
所述旋转部还包括一号皮带轮11，所述一号皮带轮11固套在对应的所述旋转轴2上，所述动力模块包括减速电机16和二号皮带轮17，所述减速电机16的壳体固定在所述上连接壳体14的外壁，所述减速电机16的输出轴贯穿所述上连接壳体14，所述减速电机16的输出轴竖向伸入所述上安装壳体14，所述二号皮带轮17固套在对应的所述减速电机16的输出轴上；
所述一号皮带轮11与所述二号皮带轮17一一对应，所述一号皮带轮11与对应的所述二号皮带轮17套设有连接皮带。
所述下壳体4的下部外壁上还设有一号盲孔和二号盲孔，所述一号盲孔与一个所述旋转孔接通，所述二号盲孔与另一个所述旋转孔接通；
所述摩擦座8与所述一号盲孔相匹配，所述摩擦座8的上部伸入所述一号盲孔，所述旋转轴2的下端设有螺纹，所述焊接座8的上端面设有一号螺孔，所述焊接座8通过所述一号螺孔与对应的所述旋转轴2螺纹连接；
所述预热头5与所述二号盲孔相匹配，所述预热头5的上部伸入所述二号盲孔，所述预热杆4的上端面设有二号螺孔，所述预热杆4通过所述二号螺孔与对应的所述旋转轴2螺纹连接。
所述上壳体3和所述下壳体4之间通过法兰连接，所述上连接壳体14和所述下连接壳体15之间通过法兰连接。
所述预热头5的下端面与所述摩擦座8的下端面平齐。
使用时，对第一金属板20和第二金属板21进行清洗和烘干，然后将所述第一金属板20和所述第二金属板21水平拼接，所述第一金属板(20)和所述第二金属板21的抵靠处形成待焊接缝h，将所述第二金属板21水平置于预热头5的下端面，所述预热头5靠近所述待焊接缝h，所述搅拌针7伸入所述待焊接缝h，分别驱动所述旋转轴2旋转，从而带动所述预热头5和所述搅拌针7转动，使所述预热头5和所述搅拌针7沿待焊接缝h移动，且所述预热头5在前、所述搅拌针7在后，所述预热头5先对靠近所述待焊接缝h的所述第二金属板21进行预热，再由所述搅拌针7沿所述待焊接缝h对所述第一金属板20和所述第二金属板21进行搅拌摩擦焊接。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种多针式摩擦焊接搅拌头，其特征在于：包括外壳体(1)和两个旋转部，所述外壳体(1)呈空心结构，所述旋转部均设置在所述外壳体(1)内；
所述旋转部包括旋转轴(2)，所述旋转轴(2)竖向设置，所述外壳体(1)底部贯穿有两个旋转孔，所述旋转孔与所述旋转轴(2)一一对应，所述旋转轴(2)的下端伸入对应的所述旋转孔内；
一个所述旋转轴(2)的下端安装有预热头(5)，另一个所述旋转轴(2)的下端安装有搅拌针(7)，所述预热头(5)与所述搅拌针(7)均伸出所述旋转孔。
2.根据权利要求1所述的多针式摩擦焊接搅拌头，其特征在于：所述搅拌针(7)还包括摩擦座(8)和搅拌头(9)，所述摩擦座(8)呈圆柱状，所述摩擦座(8)竖向设置，所述搅拌头(9)安装在所述摩擦座(8)的下表面中心。
3.根据权利要求2所述的多针式摩擦焊接搅拌头，其特征在于：所述外壳体(1)包括上壳体(3)和下壳体(4)，所述上壳体(3)位于所述下壳体(4)的正上方，所述上壳体(3)与所述下壳体(4)相互扣合，所述旋转轴(2)的上端通过一号轴承安装在所述上壳体(3)的内壁上，所述旋转轴(2)的下端通过二号轴承安装在所述旋转孔内，所述旋转孔位于所述下壳体(4)上。
4.根据权利要求3所述的多针式摩擦焊接搅拌头，其特征在于：所述下壳体(4)的下部外壁上还设有一号盲孔和二号盲孔，所述一号盲孔与一个所述旋转孔接通，所述二号盲孔与另一个所述旋转孔接通；
所述摩擦座(8)与所述一号盲孔相匹配，所述摩擦座(8)的上部伸入所述一号盲孔，所述旋转轴(2)的下端设有螺纹，所述焊接座(8)的上端面设有一号螺孔，所述焊接座(8)通过所述一号螺孔与对应的所述旋转轴(2)螺纹连接；
所述预热头(5)与所述二号盲孔相匹配，所述预热头(5)的上部伸入所述二号盲孔，所述预热杆(4)的上端面设有二号螺孔，所述预热杆(4)通过所述二号螺孔与对应的所述旋转轴(2)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的多针式摩擦焊接搅拌头，其特征在于：所述旋转部还包括一号皮带轮(11)，所述一号皮带轮(11)固套在对应的所述旋转轴(2)上。
6.根据权利要求5所述的多针式摩擦焊接搅拌头，其特征在于：所述外壳体(1)上贯穿有连接通道。
7.根据权利要求6所述的多针式摩擦焊接搅拌头，其特征在于：所述上壳体(3)和所述下壳体(4)之间通过法兰连接。
CN202010039885.1A 2020-01-15 2020-01-15 多针式摩擦焊接搅拌头 Pending CN111136377A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010039885.1A CN111136377A (zh) 2020-01-15 2020-01-15 多针式摩擦焊接搅拌头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010039885.1A CN111136377A (zh) 2020-01-15 2020-01-15 多针式摩擦焊接搅拌头

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111136377A true CN111136377A (zh) 2020-05-12

Family

ID=70524932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010039885.1A Pending CN111136377A (zh) 2020-01-15 2020-01-15 多针式摩擦焊接搅拌头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111136377A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101966621A (zh) * 2010-11-04 2011-02-09 哈尔滨工业大学 一种电弧预热搅拌摩擦塞补焊的方法
CN203541844U (zh) * 2012-07-27 2014-04-16 苹果公司 摩擦搅拌焊接系统
CN106141417A (zh) * 2016-08-06 2016-11-23 姜海 钢管搅拌摩擦焊具及焊接方法
CN108637505A (zh) * 2018-05-20 2018-10-12 北京工业大学 一种非对称钨极氩弧焊预热-搅拌摩擦复合焊接方法
CN111112824A (zh) * 2020-01-13 2020-05-08 重庆科技学院 异质金属搅拌摩擦焊接方法
CN111151865A (zh) * 2020-01-13 2020-05-15 重庆科技学院 异质金属搅拌摩擦焊接系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101966621A (zh) * 2010-11-04 2011-02-09 哈尔滨工业大学 一种电弧预热搅拌摩擦塞补焊的方法
CN203541844U (zh) * 2012-07-27 2014-04-16 苹果公司 摩擦搅拌焊接系统
CN106141417A (zh) * 2016-08-06 2016-11-23 姜海 钢管搅拌摩擦焊具及焊接方法
CN108637505A (zh) * 2018-05-20 2018-10-12 北京工业大学 一种非对称钨极氩弧焊预热-搅拌摩擦复合焊接方法
CN111112824A (zh) * 2020-01-13 2020-05-08 重庆科技学院 异质金属搅拌摩擦焊接方法
CN111151865A (zh) * 2020-01-13 2020-05-15 重庆科技学院 异质金属搅拌摩擦焊接系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7575145B2 (en) Friction stir welding apparatus and robot employing the apparatus
KR20010098856A (ko) 접합 방법 및 접합 장치
CN112935514B (zh) 一种超声搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法
CN100569429C (zh) 双螺旋环行搅拌摩擦无匙孔点焊方法及装置
CN107199395B (zh) 一种电阻热源辅助复合式双轴无针搅拌摩擦焊接方法
CN107199394B (zh) 一种搅拌头供电辅助复合式双轴搅拌摩擦焊接方法
CN107150167B (zh) 一种夹头供电辅助复合式双轴动态搅拌摩擦焊接方法
CN108555432B (zh) 一种激光辅助摩擦搅拌焊机
CN108857044B (zh) 一种轻量化回填式搅拌摩擦点焊装置
CN111151865B (zh) 异质金属搅拌摩擦焊接系统
JP5081609B2 (ja) 摩擦撹拌スポット接合装置
CN111112824B (zh) 异质金属搅拌摩擦焊接方法
CN111136377A (zh) 多针式摩擦焊接搅拌头
CN108327294A (zh) 一种汽车配件加工用超声波塑焊机
CN107363393A (zh) 一种紧凑花键式搅拌摩擦点焊辅助装置
KR102423089B1 (ko) 마찰 스폿 용접용 툴 및 그가 적용된 마찰 스폿 용접장치
KR102524024B1 (ko) 마찰 요소 용접 장치 및 방법
CN110126281B (zh) 一种回填式搅拌摩擦点焊模块、装置及点焊方法
CN113894406A (zh) 一种双振源超声搅拌摩擦焊焊接加工系统及其焊接方法
JP2002292480A (ja) 摩擦撹拌を用いた接合方法及び装置
CN205271308U (zh) 一种轴与轴套的焊接定位工装
CN206702411U (zh) 一种适用于转子类产品的新型摩擦焊接工具
CN209632295U (zh) 一种用于搅拌摩擦焊接异种管状结构的新装置
CN220278562U (zh) 搅拌焊增材设备
CN215145980U (zh) 一种焊接工装

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: 20200512

RJ01 Rejection of invention patent application after publication