一种用于板材的搅拌摩擦氮化试验装置的制作方法

本实用新型涉及加工机床技术领域，具体是一种用于板材的搅拌摩擦氮化试验装置。

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背景技术：
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众所周知，钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。在钛合金的研究过程中，通常需要通过各种试验手段来提高钛合金的硬度，使其可以满足更多的工程需求。在研究中发现，利用搅拌摩擦热-力效应，可在钛合金表面制备出氮化层，从而提高硬度，但市场上缺少适宜该试验的配套装置。

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技术实现要素：
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本实用新型的目的就是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种结构新颖、安全可靠、方便试验人员操作的用于板材的搅拌摩擦氮化试验装置，包括斜面垫板、设置在斜面垫板上方的搅拌头，搅拌头与斜面垫板之间具有空隙，所述的搅拌头包括轴肩部、搅拌针和夹持套筒，所述的轴肩部的顶部中心开设有第一通孔，所述的搅拌针设置在第一通孔内且搅拌针的顶部伸出第一通孔，所述的轴肩部与夹持套筒连接，夹持套筒的外侧面连接一液压气缸，液压气缸的活塞杆与夹持套筒固定连接且液压气缸的推进方向与斜面垫板的长度方向一致，所述的斜面垫板的厚度从左至右依次递减。

在轴肩部的外圆周面上设有螺孔，螺孔内设有固定螺栓从而将轴肩部与搅拌针固定；所述的夹持套筒顶部设有第二通孔，所述的轴肩部的底部伸入第二通孔内，夹持套筒的外圆周面上设有螺孔，螺孔内设有固定螺栓从而将夹持套筒与轴肩部固定。

所述的斜面垫板的顶面与水平面的夹角为0.57°，可有效增加外界氮气分子与发生塑性变形和高温流变的钛组织的接触面积。

所述的斜面垫板的最厚处厚度为2mm。

在所述的搅拌头与斜面垫板之间的空隙内安放板材，板材表面具有改性层，改性层的长度为200mm。

本实用新型同现有技术相比，其优点在于本实用新型可用于搅拌摩擦氮化层观察的试验中，方便试验人员操作。同时，分体式的搅拌头设计可便于更换搅拌头，减少了搅拌头的耗材，搅拌针的针头也可根据具体的工艺需求来进行灵活调整。

[附图说明]

图1为本实用新型实施例的主要结构示意图；

图2为本实用新型实施例的搅拌头结构示意图；

如图所示，图中：1.斜面垫板 2.搅拌头 3.板材 4.活塞杆 5.液压气缸 a.搅拌头前倾角 6.固定螺栓 7.搅拌针 8.轴肩部 9.夹持套筒。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型为一种用于板材的搅拌摩擦氮化试验装置，包括斜面垫板、设置在斜面垫板上方的搅拌头，搅拌头的顶部连接电机的旋转主轴，搅拌头与斜面垫板之间具有空隙，板材即设置在该空隙内。斜面垫板的厚度从左至右依次递减，斜面垫板的顶面与水平面的夹角为0.57°。从而放置在斜面垫板上的板材也随之与水平面具有0.57°的夹角。同时，设置在板材上方的的搅拌头的加工面与板材之间也构成斜角，由此增加外界的氮气分子与钛组织的接触面积。

搅拌头包括轴肩部、搅拌针和夹持套筒，轴肩部的顶部中心开设有第一通孔，搅拌针设置在第一通孔内且搅拌针的顶部伸出第一通孔，轴肩部与夹持套筒连接。在轴肩部的外圆周面上设有螺孔，螺孔内设有固定螺栓从而将轴肩部与搅拌针固定；夹持套筒顶部设有第二通孔，轴肩部的底部伸入第二通孔内，夹持套筒的外圆周面上设有螺孔，螺孔内设有固定螺栓从而将夹持套筒与轴肩部固定。通过这种分体式的结构，可方便在实验时更换搅拌头。

夹持套筒的外侧面连接一液压气缸，液压气缸的活塞杆与夹持套筒固定连接且液压气缸的推进方向与斜面垫板的长度方向一致，由此可调整搅拌头的水平位置。