CN209532413U - 一种圆棒件摩擦焊接接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆棒件摩擦焊接接头，包括旋转部、移动部和接头结构，所述第一圆棒件包括第一圆柱，所述第一圆柱靠近所述移动部的一端设置有二级台阶面，所述二级台阶面与所述第一圆柱连接处设置有环形槽，所述第二圆棒件包括与所述第一圆柱同轴设置的第二圆柱，所述第二圆柱靠近所述第一圆柱的端面内凹形成阶梯孔，所述阶梯孔与所述二级台阶面匹配，所述阶梯孔的侧壁上均向外设置有盲孔，所述阶梯孔与所述二级台阶面接触的端面上设置有过渡材料，所述过渡材料远离所述二级台阶面的一端内凹设置有容纳孔。本实用新型具有焊接稳定性高、效率快、产生飞边少、各部分之间焊接牢固的优点。

Description

一种圆棒件摩擦焊接接头

技术领域

本实用新型涉及摩擦焊焊接技术领域，具体涉及一种圆棒件摩擦焊接接头。

背景技术

摩擦焊是一种利用焊接接触面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑性变形热，使其附近区域温度上升到接近但低于熔点的温度区间，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的方法，是一个包含热、力、冶金、传质及其相互作用的复杂过程。对于一些线性膨胀系数差异大，物理、化学性能差异大的两种材料的焊接是业界难题。

圆棒件是在机械加工、设备零件等运用最广泛的结构，由于要适应与各种不同的工况和实用情况，圆棒件会进行不同程度的改造，通过机械加工形成格式各样的圆棒件零件，其中在两个圆棒件进行焊接的过程中，摩擦焊接是较为牢固的多用于稳定性要求高的工况下，特别是较粗的圆棒件，但是，在现有技术中多采用两个圆棒件直接进行摩擦焊接，由于其直径较粗，接触面的相对摩擦强度不一，导致其焊接效果差异较大，且直接进行摩擦焊接会产生较多的飞边，影响其正常使用。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种焊接稳定性高、效率快、产生飞边少、各部分之间焊接牢固的圆棒件摩擦焊接接头。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种圆棒件摩擦焊接接头，包括旋转部、移动部和接头结构，所述旋转部与动力输入装置连接，所述旋转部用于夹取第一圆棒件，所述移动部用于夹取第二圆棒件，所述第一圆棒件包括第一圆柱，所述第一圆柱靠近所述移动部的一端设置有二级台阶面，所述二级台阶面最大的台阶面的直径小于所述第一圆柱，所述二级台阶面与所述第一圆柱连接处设置有环形槽，所述环形槽的直径小于最大所述二级台阶面的直径，所述第二圆棒件包括与所述第一圆柱同轴设置的第二圆柱，所述第二圆柱与所述第一圆柱的直径相同，所述第二圆柱靠近所述第一圆柱的端面内凹形成阶梯孔，所述阶梯孔与所述二级台阶面匹配，所述阶梯孔的侧壁上均向外设置有盲孔，所述阶梯孔与所述二级台阶面接触的端面上设置有过渡材料，所述过渡材料远离所述二级台阶面的一端内凹设置有容纳孔。

作为优化，所述动力输入装置为驱动电机，所述驱动电机的输出轴水平设置，所述驱动电机的输出轴与所述旋转部转动连接。

作为优化，所述环形槽远离所述二级台阶面的所述第一圆柱进行倒角处理。

作为优化，所述过渡材料为纯镍、黄铜、紫铜。

作为优化，所述容纳孔包括一个大孔以及沿所述大孔圆心周向设置的小孔。

本实用新型的有益效果：本实用新型将圆棒件且分为多个接触面，每个接触面互相摩擦，解决了原有的一个平面摩擦的弊端，使得各部分之间的温度差异、热膨胀差异减小，达到最理想的焊接效果，同时边缘摩擦产生的溶液补充进环形槽内，避免产生飞边，有效的保障了外表面的焊接效果，采用了过渡金属，过渡材料吸收摩擦焊过程中所产生的相变应力，并通过热扩散改善接头组织和性能，在保证接头结合强度的同时，避免了物理、化学性能差异大的两种材料焊接时裂纹的产生。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式所述圆棒件摩擦焊接接头的结构示意图。

图2为图1中A部分的放大示意图。

附图中：1为旋转部、11为圆盘、12为二级台阶面、13为环形槽、2为移动部、21为第二圆柱、22为阶梯孔、23为盲孔、24为容纳孔、3为过渡材料、 4为驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时，如图1-2所示，一种圆棒件摩擦焊接接头，包括旋转部1、移动部2和接头结构，所述旋转部1与动力输入装置连接，所述旋转部1用于夹取第一圆棒件，所述移动部2用于夹取第二圆棒件，所述第一圆棒件包括第一圆柱11，所述第一圆柱11靠近所述移动部2的一端设置有二级台阶面12，所述二级台阶面12最大的台阶面的直径小于所述第一圆柱11，所述二级台阶面 12与所述第一圆柱11连接处设置有环形槽13，所述环形槽13的直径小于最大所述二级台阶面12的直径，所述第二圆棒件包括与所述第一圆柱11同轴设置的第二圆柱21，所述第二圆柱21与所述第一圆柱11的直径相同，所述第二圆柱21靠近所述第一圆柱11的端面内凹形成阶梯孔22，所述阶梯孔22与所述二级台阶面12匹配，所述阶梯孔22的侧壁上均向外设置有盲孔23，所述阶梯孔 22与所述二级台阶面12接触的端面上设置有过渡材料3，所述过渡材料3远离所述二级台阶面12的一端内凹设置有容纳孔24。

在使用时，二级台阶面和阶梯孔互相配合，使得各个阶梯面与阶梯孔底部、阶梯面侧壁与阶梯孔孔侧壁互相摩擦，第二圆柱与第一圆柱摩擦，期间产生的膨胀、溶液流动均分别进入容纳孔、盲孔以及阶梯孔，有效的缓解了因过热而造成的外部变形，期间过渡材料吸收摩擦焊过程中所产生的相变应力，并通过热扩散改善接头组织和性能，在保证接头结合强度的同时，避免了物理、化学性能差异大的两种材料焊接时裂纹的产生。

本实施例中，所述动力输入装置为驱动电机4，所述驱动电机4的输出轴水平设置，所述驱动电机4的输出轴与所述旋转部1转动连接，带动旋转部1平稳的运行。

本实施例中，所述环形槽13远离所述二级台阶面12的所述第一圆柱11进行倒角处理，使得形成的溶液不会由于惯性而甩出第一圆柱与第二圆柱外侧壁，而是通过斜面进入环形槽，有效的避免了飞边的产生，同时可以控制飞边的形成方向。

本实施例中，所述过渡材料3为纯镍、黄铜、紫铜，选用纯镍、黄铜、紫铜作为过渡性金属，并结合摩擦焊焊接顶尖与顶尖柄的焊接接头的设计，解决了两种物理、化学差异大的材料的焊接难题。

本实施例中，所述容纳孔24包括一个大孔以及沿所述大孔圆心周向设置的小孔，使得焊接过程中产生的相变应力均匀扩散，优化接头组织的性能，起到了吸收应力和金相组织的过渡作用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.一种圆棒件摩擦焊接接头，其特征在于，包括旋转部、移动部和接头结构，所述旋转部与动力输入装置连接，所述旋转部用于夹取第一圆棒件，所述移动部用于夹取第二圆棒件，所述第一圆棒件包括第一圆柱，所述第一圆柱靠近所述移动部的一端设置有二级台阶面，所述二级台阶面最大的台阶面的直径小于所述第一圆柱，所述二级台阶面与所述第一圆柱连接处设置有环形槽，所述环形槽的直径小于最大所述二级台阶面的直径，所述第二圆棒件包括与所述第一圆柱同轴设置的第二圆柱，所述第二圆柱与所述第一圆柱的直径相同，所述第二圆柱靠近所述第一圆柱的端面内凹形成阶梯孔，所述阶梯孔与所述二级台阶面匹配，所述阶梯孔的侧壁上均向外设置有盲孔，所述阶梯孔与所述二级台阶面接触的端面上设置有过渡材料，所述过渡材料远离所述二级台阶面的一端内凹设置有容纳孔。

2.根据权利要求1所述的圆棒件摩擦焊接接头，其特征在于，所述动力输入装置为驱动电机，所述驱动电机的输出轴水平设置，所述驱动电机的输出轴与所述旋转部转动连接。

3.根据权利要求1所述的圆棒件摩擦焊接接头，其特征在于，所述环形槽远离所述二级台阶面的所述第一圆柱进行倒角处理。

4.根据权利要求1所述的圆棒件摩擦焊接接头，其特征在于，所述过渡材料为纯镍、黄铜、紫铜。

5.根据权利要求1所述的圆棒件摩擦焊接接头，其特征在于，所述容纳孔包括一个大孔以及沿所述大孔圆心周向设置的小孔。