肩5与环形凸起4之间的搅拌针3，其形状自下轴肩5向环形凸起4的方向为圆柱型。夹持端1、上轴肩2、搅拌针3和下轴肩5为一体制造。夹持端(I)另一端固定在搅拌摩擦焊机主轴上。
[0022]上述环形凸起4与搅拌针3的连接处为圆弧过渡。
[0023]工作过程:以双层金属复合板为例:
首先对双层金属复合板进行表面清理，然后移动搅拌摩擦焊机，将搅拌头与被焊板材焊缝进行对齐并装夹固定，上轴肩2位于复板上方，下轴肩5位于基板下方，设定合适的焊接参数，搅拌针3的环形凸起4的直径最大处位于双层金属复合板的结合界面处，再进行焊接，直至焊接完成。
[0024]上述下轴肩5与环形凸起4之间的搅拌针3形状还可以为渐缩型或渐扩型。其工作原理一样。
[0025]实施例二
结合图5，一种用于金属复合板焊接的双轴肩搅拌头，包括夹持端1、上轴肩2、搅拌针3和下轴肩5，上轴肩2 —端与夹持端I连接，另一端与搅拌针3连接，搅拌针3的另一端与下轴肩5连接，沿搅拌针3周向设有I个环形凸起4。上轴肩2与环形凸起4之间的搅拌针3，其形状自上轴肩2向环形凸起4的方向为渐扩型；上述下轴肩5与环形凸起4之间的搅拌针3，其形状自下轴肩5向环形凸起4的方向为渐扩型。夹持端1、上轴肩2、搅拌针3和下轴肩5为一体制造。夹持端(I)另一端固定在搅拌摩擦焊机主轴上。
[0026]上述环形凸起4与搅拌针3的连接处为圆弧过渡。
[0027]工作过程:以双层金属复合板为例:
首先对双层金属复合板进行表面清理，然后移动搅拌摩擦焊机，将搅拌头与被焊板材焊缝进行对齐并装夹固定，上轴肩2位于复板上方，下轴肩5位于基板下方，设定合适的焊接参数，搅拌针3的环形凸起4的直径最大处位于双层金属复合板的结合界面处，再进行焊接，直至焊接完成。
[0028]上述下轴肩5与环形凸起4之间的搅拌针3形状还可以为圆柱型或渐缩型。其工作原理一样。
[0029]上述上轴肩2与环形凸起4之间的搅拌针3形状还可以为圆柱型，其工作原理一样。
[0030]实施例三
结合图6，一种用于金属复合板焊接的双轴肩搅拌头，包括夹持端1、上轴肩2、搅拌针3和下轴肩5，上轴肩2 —端与夹持端I焊接，另一端与搅拌针3焊接，搅拌针3的另一端与下轴肩5焊接，沿搅拌针3周向设有2个环形凸起4。上轴肩2与距离上轴肩2最近的环形凸起4之间的搅拌针3，其形状自上轴肩2向环形凸起4的方向为圆柱型；上述下轴肩5与距离下轴肩5最近的环形凸起4之间的搅拌针3，其形状自下轴肩5向环形凸起4的方向为渐扩型。夹持端(I)另一端固定在搅拌摩擦焊机主轴上。
[0031]上述环形凸起4与搅拌针3的连接处为圆弧过渡。
[0032]工作过程:以三层金属复合板为例:
首先对三层金属复合板进行表面清理，然后移动搅拌摩擦焊机，将搅拌头与被焊板材焊缝进行对齐并装夹固定，上轴肩2位于复板上方，下轴肩5位于基板下方，设定合适的焊接参数，搅拌针3的两个环形凸起4的直径最大处位于三层金属复合板的两个结合界面处，再进行焊接，直至焊接完成。
[0033]上述下轴肩5与距离下轴肩5最近的环形凸起4之间的搅拌针3形状还可以为圆柱型或渐缩型。其工作原理一样。
[0034]上述上轴肩2与环形凸起4之间的搅拌针3形状还可以为渐缩型或渐扩型，其工作原理一样。
【主权项】
1.一种用于金属复合板焊接的双轴肩搅拌头，其特征在于:包括 被配置用于固定在搅拌摩擦焊机主轴的夹持端(I); 与夹持端(I)底部固连的上轴肩(2)； 与上轴肩(2)底部固连的搅拌针(3)； 与搅拌针(3)底部固连的下轴肩(5)； 其中，所述搅拌针(3)上设有至少一个环形凸起(4)。
2.根据权利要求1所述的用于金属复合板焊接的双轴肩搅拌头，其特征在于:上述搅拌针(3)上设有至少两个环形凸起(4)，所述两个环形凸起(4)间隔设置。
3.根据权利要求1或2所述的用于金属复合板焊接的双轴肩搅拌头，其特征在于:上述环形凸起(4)与搅拌针(3)的连接处为圆弧过渡。
4.根据权利要求3所述的用于金属复合板焊接的双轴肩搅拌头，其特征在于:上述上轴肩(2)与距离上轴肩(2)最近的环形凸起(4)之间的搅拌针(3)，其形状自上轴肩(2)向环形凸起(4)的方向为渐缩型、渐扩型或圆柱型；上述下轴肩(5)与距离下轴肩(5)最近的环形凸起(4)之间的搅拌针(3)，其形状自下轴肩(5)向环形凸起(4)的方向为渐缩型、渐扩型或圆柱型。
5.根据权利要求1或2所述的用于金属复合板焊接的双轴肩搅拌头，其特征在于:上述上轴肩(2)与距离上轴肩(2)最近的环形凸起(4)之间的搅拌针(3)，其形状自上轴肩(2)向环形凸起(4)的方向为渐缩型、渐扩型或圆柱型；上述下轴肩(5)与距离下轴肩(5)最近的环形凸起(4)之间的搅拌针(3)，其形状自下轴肩(5)向环形凸起(4)的方向为渐缩型、渐扩型或圆柱型。
【专利摘要】本发明公开了一种用于金属复合板焊接的双轴肩搅拌头，包括夹持端、上轴肩、下轴肩、搅拌针和搅拌针上的周向环形凸起，上轴肩一端与夹持端连接，另一端与搅拌针连接，下轴肩与搅拌针链接，环形凸起与搅拌针的连接处为圆弧过渡，焊接过程中，将环形凸起的最大直径处至于金属复合板的结合界面处，此时进行搅拌摩擦焊，能够很好的控制该结合面处的热输入量以及金属流动，使得多层复合板的上、下异种金属流动至结合面处时发生回流且控制塑性流动金属之间的流动紊乱程度，形成良好的焊接结合面，从而控制结合面处异种金属间化合物的产生，解决了复合板焊接时结合面处金属间化合物过渡层的控制问题，本发明结构简单、加工工艺性好，生产成本低，焊接效率高。
【IPC分类】B23K20-12, B23K101-18
【公开号】CN104588868
【申请号】CN201510076220
【发明人】周琦, 王克鸿, 陶娟, 朱军, 彭勇, 夏浩, 周红云, 孙宏宇, 蔡雅君
【申请人】江苏烁石焊接科技有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年2月12日