[发明专利]用于摩擦搅拌焊接的部件和系统以及相关工艺

权利要求书

1. 一种摩擦搅拌焊接工具，包括：

肩部，其包括直径；以及

销，其从所述肩部延伸，所述销包括从所述销的尖端延伸到所述销的基底的长度，其中所述肩部的所述直径大于所述销的所述长度的三倍。

2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具，其中所述肩部的所述直径大于所述销的所述长度的约3.5倍。

3.根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具，其中所述工具的所述肩部包括凹形表面。

4.根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具，其中所述销包括通过螺纹而彼此分离的多个大致平坦表面。

5.根据权利要求4所述的摩擦搅拌焊接工具，其中所述多个大致平坦表面包括五个大致平坦表面。

6.根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具，其中所述销沿着其长度渐缩。

7.根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具，其中所述销的所述尖端是圆顶形，使得所述尖端包括凸形表面。

8.根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具，其中所述摩擦搅拌焊接工具由M42高速工具钢形成。

9.一种用于摩擦搅拌焊接的系统，包括根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊接工具。

10.根据权利要求9所述的系统，其进一步包括：

第一金属板；

第二金属板，其定位在固定件表面上，其中所述第一金属板被定位成邻近于所述第二金属板；以及

多个夹具，其被配置成将所述第一金属板和所述第二金属板夹紧成抵靠所述固定件表面，并防止或减少在摩擦搅拌焊接期间所述第一和第二金属板从所述固定件表面的抬升。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个夹具包括沿着所述第一和第二金属板中的每个金属板的纵向边缘布置的夹具，其中所述第一和第二金属板的所述纵向边缘在所述相应的第一和第二金属板的端部之间延伸。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个夹具进一步包括沿着所述第一和第二金属板中的每个金属板的所述端部布置的端部夹具。

13. 根据权利要求10所述的系统，其中所述第一金属板是厚度介于约5 mm与约10 mm之间的铝板，且其中所述第二金属板是钢板、铜板、镍板或任何其它合适金属板。

14.根据权利要求10所述的系统，其中所述第一金属板是2xxx、5xxx或6xxx合金。

15.根据权利要求9所述的系统，其进一步包括：

第一金属板；

第二金属板，其中所述第一金属板被定位成邻近于所述第二金属板；以及

散热器，其定位在固定表面上且被配置成传递在摩擦搅拌焊接期间产生的热，其中所述第二金属板定位在所述散热器上。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述散热器是铜砧。

17. 根据权利要求15所述的系统，其中所述第一金属板是厚度介于约5 mm与约10 mm之间的铝板，且其中所述第二金属板是钢板、铜板、镍板或任何其它合适金属板。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述第一金属板是2xxx、5xxx或6xxx合金。

19.根据权利要求9所述的系统，其进一步包括至少一个冷却喷嘴，所述至少一个冷却喷嘴被布置成随着所述摩擦搅拌焊接工具沿着所述摩擦搅拌焊接工具后方的焊接路径横穿而沿着所述焊接路径横穿。