CN206010140U - 一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，包括搅拌针和轴肩，在所述轴肩的后端设有夹持柄；所述轴肩的前端设有搅拌针安装孔，所述搅拌针以轴向滑动配合安装在所述搅拌针安装孔中，搅拌针的前端伸出所述轴肩的端部。在所述搅拌针安装孔的侧壁设有紧定螺钉。在所述搅拌针的后端设有顶压搅拌针的顶杆本实用新型的有益效果是：轴肩和搅拌针采用分体结构，调节搅拌针的长度，可以焊接不同厚度的板材；当搅拌针发生断裂时，仅更换搅拌针即可继续焊接，焊接高温、高强等材料时轴肩和搅拌针可以为不同的材料及结构匹配；具有加工方便、装配简单、成本低、使用灵活等优点。

Description

一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置

技术领域

本实用新型属于搅拌摩擦焊接装置，尤其涉及一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置。

背景技术

搅拌摩擦焊接（The friction stir welding，简称FSW）是一种固相连接过程。焊接工具（也称搅拌头）由轴肩和搅拌针组成，焊前将材料夹紧，底部用垫板支撑，通过旋转的搅拌头与工件产生的摩擦热作为热源，旋转的搅拌头，沿待焊材料的对接面行走，轴肩与工件的上表面接触，通过旋转摩擦产生大量的热，搅拌针产生少量的热量，使材料软化。搅拌头在沿焊接方向行走的过程中，作用区材料发生剧烈的塑性变形和流动，并在轴肩顶锻力作用下，发生扩散连接，形成焊缝。搅拌摩擦焊具有焊接变形小、接头性能优异、缺陷率低、加工过程简单、绿色环保等诸多优点，在航空、航天、船舶、汽车、电子、列车等众多领域都得到了广泛的应用。搅拌头是搅拌摩擦焊接的核心，传统的搅拌头的轴肩和搅拌针为整体结构，即搅拌针和轴肩采用一块料进行加工。随着搅拌摩擦焊技术发展，可焊材料的种类、焊接结构形式、焊接材料的厚度发生了很大的变化，对搅拌头的结构和形式提出了更高的要求，传统的搅拌头已经无法完全满足焊接要求。主要表现在以下方面：（1）采用一体式搅拌头对于焊接不同厚度的材料需要更换搅拌头，适应性差；（2）在焊接时搅拌针会断裂，采用一体式搅拌头，搅拌针断裂意味着整个搅拌头报废，材料浪费，成本较高；（3）在焊接高温、高强、高硬度材料时，搅拌头轴肩及搅拌针根据需要会选用不同的材料，一体式搅拌头无法实现上述功能。因此，一体式搅拌头从成本、互换性、材料、不同厚度焊接适应性方面存在明显的不足。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置的技术方案，使搅拌针可更换并可适用于不同厚度材料的焊接。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，包括搅拌针和轴肩，在所述轴肩的后端设有夹持柄；所述轴肩的前端设有搅拌针安装孔，所述搅拌针以轴向滑动配合安装在所述搅拌针安装孔中，搅拌针的前端伸出所述轴肩的端部。

更进一步，在所述搅拌针安装孔的侧壁设有紧定螺钉。

更进一步，在所述搅拌针的后端设有顶压搅拌针的顶杆。

更进一步，在所述夹持柄的尾端设有锁紧螺孔，在所述锁紧螺孔与所述搅拌针安装孔之间设有连通的顶杆孔；所述顶杆以滑动配合安装在所述顶杆孔中，所述锁紧螺孔中设有锁紧螺杆，所述锁紧螺杆顶压所述顶杆。

更进一步，所述锁紧螺杆的尾端伸出所述锁紧螺孔，在所述锁紧螺杆的伸出段设有锁紧螺母。

更进一步，所述轴肩端部是平面或内凹面或带有槽型的结构；所述搅拌针为光面圆柱形或带螺纹圆柱形。

本实用新型的有益效果是：轴肩和搅拌针采用分体结构，将搅拌针安装在轴肩内并通过紧定螺钉固定，通过顶杆并配合锁紧螺杆防止焊接时搅拌针向上移动；调节搅拌针的长度，可以焊接不同厚度的板材；当搅拌针发生断裂时，仅更换搅拌针即可继续焊接，焊接高温、高强等材料时轴肩和搅拌针可以为不同的材料及结构匹配；具有加工方便、装配简单、成本低、使用灵活等优点。

下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。

附图说明

图1是本实用新型结构图；

图2是本实用新型结构分解图；

图3是本实用新型搅拌针伸出最短长度的状态图；

图4是本实用新型搅拌针伸出最大长度的状态图。

具体实施方式

如图1、图2，一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，包括搅拌针10和轴肩20，在所述轴肩的后端设有夹持柄21；所述轴肩的前端设有搅拌针安装孔22，所述搅拌针以轴向滑动配合安装在所述搅拌针安装孔中，搅拌针的前端伸出所述轴肩的端部23。

在所述搅拌针安装孔的侧壁设有紧定螺钉30。

在所述搅拌针的后端设有顶压搅拌针的顶杆40。

在所述夹持柄的尾端设有锁紧螺孔24，在所述锁紧螺孔与所述搅拌针安装孔之间设有连通的顶杆孔25；所述顶杆以滑动配合安装在所述顶杆孔中，所述锁紧螺孔中设有锁紧螺杆50，所述锁紧螺杆顶压所述顶杆。

所述紧定螺钉的尾端伸出所述紧定螺孔，在所述紧定螺钉的伸出段设有锁紧螺母51。

所述轴肩端部是平面或内凹面或带有槽型的结构；所述搅拌针为光面圆柱形或带螺纹圆柱形。

实施例一：

如图1、图2，一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，包括搅拌针10和轴肩20。

在轴肩的后端设有夹持柄21，轴肩的前端设有搅拌针安装孔22，在搅拌针安装孔的侧壁设有两个紧定螺孔26，在夹持柄的尾端设有锁紧螺孔24，在锁紧螺孔与所述搅拌针安装孔之间设有连通的顶杆孔25；轴肩的端部23是平面。

搅拌针是直径为8mm、长度为36mm的光面圆柱形搅拌针。搅拌针以轴向滑动配合安装在轴肩的搅拌针安装孔中，搅拌针的前端伸出轴肩的端部。搅拌针通过两个在紧定螺孔中的紧定螺钉30固定在搅拌针安装孔中。

在轴肩的顶杆孔中安装有一支顶杆40，顶杆以滑动配合安装在顶杆孔中，在轴肩的锁紧螺孔中设有锁紧螺杆50，所述锁紧螺杆顶压顶杆，顶杆从搅拌针的后端顶压搅拌针，使搅拌针在焊接操作过程中不会因轴向受力而移动。

锁紧螺杆的尾端伸出锁紧螺孔，在锁紧螺孔的伸出段设有锁紧螺母51。锁紧螺母旋紧在夹持柄尾端的端面上，防止锁紧螺杆松动。

本实施例的装置中，搅拌针伸出轴肩端部的长度可以调整，搅拌针伸出轴肩端部的最短长度为6mm（如图3所示），搅拌针伸出轴肩端部的最大长度为16mm（如图4所示）。

当搅拌针损坏时，可松开两颗紧定螺钉更换搅拌针。

调节搅拌针的长度，可以焊接不同的板厚。搅拌针和轴肩采用分体式组合设计及加工，当搅拌针发生断裂时，可通过仅仅更换搅拌针即可焊接，调节搅拌针的长度可以焊接不同厚度的材料，焊接高温、高强等材料时轴肩和搅拌针可以为不同的材料及结构匹配。具有加工方便、装配简单、成本低、使用灵活等优点。

Claims (6)

1.一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，包括搅拌针和轴肩，在所述轴肩的后端设有夹持柄；其特征在于，所述轴肩的前端设有搅拌针安装孔，所述搅拌针以轴向滑动配合安装在所述搅拌针安装孔中，搅拌针的前端伸出所述轴肩的端部。

2.根据权利要求1所述的一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，在所述搅拌针安装孔的侧壁设有紧定螺钉。

3.根据权利要求1所述的一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，在所述搅拌针的后端设有顶压搅拌针的顶杆。

4.根据权利要求3所述的一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，在所述夹持柄的尾端设有锁紧螺孔，在所述锁紧螺孔与所述搅拌针安装孔之间设有连通的顶杆孔；所述顶杆以滑动配合安装在所述顶杆孔中，所述锁紧螺孔中设有锁紧螺杆，所述锁紧螺杆顶压所述顶杆。

5.根据权利要求4所述的一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，所述锁紧螺杆的尾端伸出所述锁紧螺孔，在所述锁紧螺杆的伸出段设有锁紧螺母。

6.根据权利要求1所述的一种可伸缩更换搅拌针搅拌摩擦焊接装置，其特征在于，所述轴肩端部是平面或内凹面或带有槽型的结构；所述搅拌针为光面圆柱形或带螺纹圆柱形。