[发明专利]摩擦搅拌点焊工具和方法

权利要求书

1.一种摩擦搅拌点焊工具，包括：

具有旋转轴线的杆轴，

邻近所述杆轴的一端的台肩，

针，其具有从所述台肩轴向向外凸起的非圆形横截面形状，

其中所述针的每一个顶点被截平且所述台肩的横截面形状为圆形，并 且直径为d，其中每一个被截平顶点的长度在0.07d-0.10d的范围内。

2.如权利要求1中所述的工具，其中所述针为三角形形状。

3.如权利要求2中所述的工具，其中所述台肩具有轴向向外面对的凹 面。

4.如权利要求1中所述的工具，其中所述凹面具有在5-12度的范围内 的凹度。

5.如权利要求2中所述的工具，其中所述针包括在所述针的自由端处 沿每一侧的圆角。

6.如权利要求5中所述的工具，其中所述台肩的横截面形状为圆形， 并且直径为d，其中每一个圆角的半径在0.01d-0.02d的范围内。

7.如权利要求2所述的工具，其中在所述台肩的自由端处的所述台肩 的外边缘包括圆角。

8.如权利要求7所述的工具，其中所述台肩的横截面形状为圆形，并 且直径为d，其中所述圆角的半径在0.03d-0.05d的范围内。

9.如权利要求2所述的工具，其中所述针包括在所述台肩和所述针的 交叉处沿每一侧的圆角。

10.如权利要求9所述的工具，其中所述台肩的横截面形状为圆形， 并且直径为d，其中每一个圆角的半径在0.01d-0.02d的范围内。

11.如权利要求2所述的工具，包括连接到所述基本上为三角形形状 的针并从所述为三角形形状的针同轴地向外延伸的圆形针。

12.如权利要求11所述的工具，其中所述针是外螺纹的。

13.如权利要求2所述的工具，其中所述台肩的横截面形状为圆形， 其中在所述针内的虚圆的直径在0.4d-0.5d的范围内。

14.一种在工件中进行点焊的方法，包括以下步骤：

绕旋转轴线可旋转地驱动工具，所述工具具有杆轴，邻近所述杆轴的 一端的台肩，和针，其中所述杆轴具有与所述旋转轴线对齐的轴线，所述 台肩的横截面形状为圆形，并且所述针具有从所述台肩轴向向外凸起的非 圆形横截面形状，

将工具插入工件内，以使得所述针穿透工件，

其中所述针的每一个顶点被截平且所述台肩的横截面形状为圆形，并 且直径为d，其中每一个被截平顶点的长度在0.07d-0.10d的范围内。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述针为三角形形状。

16.如权利要求15中所述的方法，其中所述台肩具有轴向向外面对的 凹面。

17.如权利要求16中所述的方法，其中所述凹面具有在5-12度的范围 内的凹度。

18.如权利要求15中所述的方法，其中所述针包括在所述针的自由端 处沿每一侧的圆角。

19.如权利要求18中所述的方法，其中所述台肩的横截面形状为圆形， 并且直径为d，其中每一个圆角的半径在0.01d-0.02d的范围内。

20.如权利要求15中所述的方法，其中在所述台肩的自由端处的所述 台肩的外边缘包括圆角。

21.如权利要求20中所述的方法，其中所述台肩的横截面形状为圆形， 并且直径为d，其中所述圆角的半径在0.03d-0.05d的范围内。

22.如权利要求15中所述的方法，其中所述针包括在所述台肩和所述 针的交叉处沿每一侧的圆角。