[发明专利]一种新型线性摩擦焊接方法及工具

权利要求书

1.一种新型线性摩擦焊接方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将焊接工具通过其夹持柄（2）连接在焊接设备的动力装置上；

步骤二：将待焊工件（5）安装固定在夹具上，并将焊接工具的摩擦杆（4）置于待焊工件（5）的待焊处；

步骤三：启动焊接设备，焊接设备的动力装置使焊接工具沿焊接方向向前移动的同时作上下振动，通过焊接工具的摩擦杆（4）的上下振动以及沿焊接方向的进给速度而与待焊工件（5）摩擦生热，使待焊工件（5）位于待焊处的部位达到塑化状态，且塑化后的材料由摩擦杆（4）的前进方向向后移动，同时在焊接工具的上肩部（3）和下肩部（6）的上下振动过程中实现对焊缝塑化材料的锻压，并在夹具侧向压力的作用下实现塑化后的材料的融合，最终实现待焊工件（5）的固相连接。

2.根据权利要求1所述的新型线性摩擦焊接方法，其特征在于：所述摩擦杆（4）的长度等于振幅与待焊工件（5）的厚度之和。

3.根据权利要求1所述的新型线性摩擦焊接方法，其特征在于：所述摩擦杆（4）既可以与待焊工件（5）的待焊处的切线垂直以实现无倾角焊接，也可以与待焊工件（5）的待焊处的切线保持一定的倾角。

4.根据权利要求3所述的新型线性摩擦焊接方法，其特征在于：当采用无倾角焊接平面二维焊缝时，在焊缝转弯处不需要调整摩擦杆（4）的角度；当采用无倾角焊接空间曲线焊缝时，只需将摩擦杆（4）与待焊处的法线方向保持平行即可。

5.根据权利要求1所述的新型线性摩擦焊接方法，其特征在于：当待焊工件（5）为不等厚或厚度变化不均匀的焊件时，既可以将焊接工具的上肩部（3）和下肩部（6）设置有一定的倾角，也可以将焊接工具的上肩部（3）和下肩部（6）设计成相应结构以适应待焊工件（5）的厚度变化。

6.根据权利要求1所述的新型线性摩擦焊接方法，其特征在于：所述待焊工件（5）的材料既可以是同质，也可以是异质。

7.一种应用于上述任一权利要求所述方法中的新型线性摩擦焊接工具，包括焊接工具本体，其特征在于：所述焊接工具本体包括夹持柄（2）、上肩部（3）、摩擦杆（4）和下肩部（6），其中所述摩擦杆（4）固定连接在上肩部（3）与下肩部（6）之间，所述夹持柄（2）的下端固定连接在上肩部（3）的顶面上，所述焊接工具本体通过夹持柄（2）与焊接设备的动力装置连接并在焊接设备的动力装置的带动下沿焊接方向移动的同时作上下振动。

8.根据权利要求7所述的新型线性摩擦焊接工具，其特征在于：所述摩擦杆（4）的横截面形状可以是圆形、方形、椭圆形或流线形。

9.根据权利要求7所述的新型线性摩擦焊接工具，其特征在于：所述摩擦杆（4）的摩擦面上可以设置有流线形沟槽。