[发明专利]一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊工具

说明书

本发明涉及一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊工具，包括搅拌工具和静轴肩，所述搅拌工具包括头部、头部上方的圆柱段和圆柱段上方的锥形段，所述静轴肩中心具有容纳搅拌工具的圆柱形台阶孔，搅拌工具的锥形段的下部具有凸起结构，凸起结构的下端面与静轴肩的台阶面之间存在空隙，所述空隙与搅拌工具的圆柱段和静轴肩的台阶孔的下段之间的缝隙相通，静轴肩上具有与所述空隙相通的渗料排出孔，所述缝隙、空隙和渗料排出孔共同形成渗料的排出通道，实现了焊接的同时实现渗料的排出，使得渗料不会堆积在焊接装置内部，不需要定期的拆除装置进行清理，极大地提高了焊接生产效率。

技术领域

本发明涉及一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊工具，属于搅拌摩擦焊接技术领域。

背景技术

静轴肩搅拌摩擦焊是一种新型搅拌摩擦焊技术，由于焊接过程中轴肩不随搅拌工具转动，产生的热输入量小，适用于热传导率小的材料，并且静止轴肩的抹平作用使得焊缝表面平整，光滑。

由于目前所使用的静轴肩搅拌摩擦焊装置中轴肩与搅拌工具不再是一个整体而是独立的两个个体，因此二者之间存在一定的间隙，导致在焊接过程中不断会有焊缝中被挤出的焊接材料通过此间隙进入到装置中形成渗料现象，使得焊接过程中不得不定期拆除装置清理这些渗料，这严重降低了静轴肩搅拌摩擦焊的焊接效率，这也是该项技术迟迟不能进行大规模工程化应用的最主要原因之一。

针对渗料问题，由于目前还没有十分有效的解决方法，只能是定期拆卸机头装置清理渗料，严重影响了焊接效率，因此，开发一种在焊接过程中能够排出渗料而无需定期拆除装置清理这些渗料的焊接工具，具有重要的意义。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊工具，其通过改变静轴肩搅拌摩擦焊工具的形状来实现渗料在焊接过程中的实时排出，无需定期拆除装置清理渗料，从而提高了焊接效率。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下方案实现：

一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊工具，包括搅拌工具和静轴肩，其特征在于：所述搅拌工具包括头部、头部上方的圆柱段和圆柱段上方的锥形段，所述静轴肩中心具有容纳搅拌工具的圆柱形台阶孔，台阶孔的上段的直径大于下段的直径，静轴肩的台阶孔的下段容纳搅拌工具的圆柱段，静轴肩的台阶孔的上段容纳搅拌工具的锥形段，搅拌工具的锥形段的下部具有凸起结构，凸起结构的下端面与静轴肩的台阶面之间存在空隙，所述空隙与搅拌工具的圆柱段和静轴肩的台阶孔的下段之间的缝隙相通，静轴肩上具有与所述空隙相通的渗料排出孔，凸起结构的外侧与静轴肩接近但不接触，二者之间的距离的大小应当不影响搅拌工具的运动且能阻止渗料的上涌，所述缝隙、空隙和渗料排出孔共同形成渗料的排出通道。

进一步地，所述空隙的纵截面近似矩形。

进一步地，所述渗料排出孔为多个，沿静轴肩径向均匀分布，且与水平方向有一定夹角。

进一步地，所述夹角为30-70度。

本发明的技术效果如下：

采用本发明提供的静轴肩搅拌摩擦焊工具，可使得焊接过中所产生的渗料进入到装置后不会继续向上堵塞装置，而是配合着搅拌工具转动时所产生的离心力延加工出的空隙向外扩散，再通过轴肩上加工好的渗料排出孔排出装置之外，达到渗料在焊接过程中自动排出装置的目的，可以在焊接的同时实现渗料的排出，使得渗料不会堆积在焊接装置内部，不需要定期的拆除装置进行清理，极大地提高了焊接生产效率。

附图说明

图1 本发明的一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊工具结构示意图。

图中：1-搅拌工具；2-头部；3-圆柱段；4-锥形段；5-凸起结构；6-空隙；7-静轴肩；8-渗料排出孔；9-缝隙。

具体实施方式