一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，属于搅拌摩擦焊技术领域。
【背景技术】
[0002]搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相连接方法。搅拌摩擦焊过程中，一个由搅拌针和圆柱形轴肩组成的搅拌头旋转着缓慢插入被焊接工件。通过搅拌头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦生热，从而搅拌头邻近区域的材料热塑化(焊接温度一般不会达到和超过被焊接材料的熔点)，当搅拌头旋转着向前移动时，热塑化的金属材料从搅拌头的前沿向后沿转移，并且在搅拌头轴肩与工件表层摩擦产热和锻压共同作用下，形成致密固相连接接头。
[0003]已知的现有技术存在许多种搅拌摩擦焊设备，所有这些设备的共同点为，只有一个搅拌针，搅拌针外径固定，故只能焊接固定尺寸的接头；并且现有的搅拌摩擦焊设备一般焊接厚度不可调，只能单独焊接固定厚度的金属板或单独焊接固定厚度的金属片，通用性差，灵活性差。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型解决的技术问题是，提供一种焊接厚度可调、焊接接头尺寸可调、通用性强的摩擦搅拌头；进一步地，本实用新型提供一种散热效果好的焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:
[0006]—种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:包括:轴肩和设置于所述轴肩内的搅拌头，所述搅拌头包括位于中心的第一搅拌针和包覆于所述第一搅拌针外面的第二搅拌针，所述第一搅拌针和第二搅拌针之间、以及所述第二搅拌针和轴肩之间均活动连接；所述第一搅拌针的长度大于所述第二搅拌针的长度，所述第二搅拌针的长度大于所述轴肩的长度。
[0007]所述轴肩、第一搅拌针和第二搅拌针的驱动端分别与电机相连。
[0008]所述电机包括伺服电机；所述轴肩、第一搅拌针和第二搅拌针均绕转轴同向同速旋转；所述转轴位于所述第一搅拌针的中心。
[0009]所述活动连接包括螺纹连接。
[0010]所述轴肩、第一搅拌针和第二搅拌针的材质均为热作模具钢或工具钢。
[0011]所述第一搅拌针和第二搅拌针的自由端的外表面均设置有刻度线。
[0012]所述第一搅拌针和第二搅拌针的驱动端均设置有散热凹槽。
[0013]本实用新型提供的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，第一搅拌针和包覆于所述第一搅拌针外面的第二搅拌针的设置，可焊接第一搅拌针外径或第二搅拌针外径两种规格的接头尺寸，增加了焊接设备对焊接尺寸的适应性；第一搅拌针和第二搅拌针之间、以及所述第二搅拌针和轴肩之间均活动连接的设置，使第一搅拌针和第二搅拌针的轴向相对位置可调，从而实现焊接压入深度可调，增加了焊接设备对焊接厚度的适应性；散热凹槽的设置，使搅拌头驱动端的热量易于散出，有效延长搅拌头的使用寿命；刻度线的设置，便于根据焊层厚度直观调节第一搅拌针和第二搅拌针的自由端长度。本实用新型提供的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，实现焊接压入深度、焊接接头尺寸大小可调，增加了焊接设备对焊接厚度和焊接尺寸的适应性。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
[0016]如图1所示，一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:包括:轴肩1和设置于所述轴肩1内的搅拌头2，所述搅拌头2包括位于中心的第一搅拌针3和包覆于所述第一搅拌针3外面的第二搅拌针4，所述第一搅拌针3和第二搅拌针4之间、以及所述第二搅拌针4和轴肩1之间均活动连接；所述第一搅拌针3的长度大于所述第二搅拌针4的长度，所述第二搅拌针4的长度大于所述轴肩1的长度。
[0017]所述轴肩1、第一搅拌针3和第二搅拌针4的驱动端分别与电机相连。
[0018]所述电机包括伺服电机；所述轴肩1、第一搅拌针3和第二搅拌针4均绕转轴5同向同速旋转；所述转轴5位于所述第一搅拌针3的中心。
[0019]所述活动连接包括螺纹连接。
[0020]所述轴肩1、第一搅拌针3和第二搅拌针4的材质均为热作模具钢或工具钢。
[0021]所述第一搅拌针3和第二搅拌针4的自由端的外表面均设置有刻度线。
[0022]所述第一搅拌针3和第二搅拌针4的驱动端均设置有散热凹槽。
[0023]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:包括:轴肩(1)和设置于所述轴肩(1)内的搅拌头(2 )，所述搅拌头(2 )包括位于中心的第一搅拌针(3 )和包覆于所述第一搅拌针(3)外面的第二搅拌针(4)，所述第一搅拌针(3)和第二搅拌针(4)之间、以及所述第二搅拌针(4)和轴肩(1)之间均活动连接；所述第一搅拌针(3)的长度大于所述第二搅拌针(4)的长度，所述第二搅拌针(4)的长度大于所述轴肩(1)的长度。2.根据权利要求1所述的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:所述轴肩(1)、第一搅拌针(3)和第二搅拌针(4)的驱动端分别与电机相连。3.根据权利要求2所述的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:所述电机包括伺服电机；所述轴肩(1)、第一搅拌针(3)和第二搅拌针(4)均绕转轴(5)同向同速旋转；所述转轴(5 )位于所述第一搅拌针(3 )的中心。4.根据权利要求1所述的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:所述活动连接包括螺纹连接。5.根据权利要求1所述的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:所述轴肩(1)、第一搅拌针(3)和第二搅拌针(4)的材质均为热作模具钢或工具钢。6.根据权利要求1所述的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:所述第一搅拌针(3)和第二搅拌针(4)的自由端的外表面均设置有刻度线。7.根据权利要求1所述的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于:所述第一搅拌针(3)和第二搅拌针(4)的驱动端均设置有散热凹槽。
【专利摘要】本实用新型公开了一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，其特征在于：包括：轴肩（1）和设置于所述轴肩（1）内的搅拌头（2），所述搅拌头（2）包括位于中心的第一搅拌针（3）和包覆于所述第一搅拌针（3）外面的第二搅拌针（4），所述第一搅拌针（3）和第二搅拌针（4）之间、以及所述第二搅拌针（4）和轴肩（1）之间均活动连接；所述第一搅拌针（3）的长度大于所述第二搅拌针（4）的长度，所述第二搅拌针（4）的长度大于所述轴肩（1）的长度。本实用新型提供的一种焊接厚度和尺寸可调的摩擦搅拌头，实现焊接压入深度、焊接接头尺寸大小可调，增加了焊接设备对焊接厚度和焊接尺寸的适应性。
【IPC分类】B23K20/12
【公开号】CN205032846
【申请号】CN201520776898
【发明人】杨洪刚, 杨海军, 胡星
【申请人】上海电机学院
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月8日