[发明专利]一种用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头

权利要求书

1.一种用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，所述搅拌头包括连接头（10）、轴肩（13）和搅拌针（14），其中，所述轴肩（13）和所述搅拌针（14）依次设置在所述连接头（10）的下方，所述轴肩（13）为自与所述连接头（10）的连接面向所述搅拌针（14）的方向以其直径逐渐减小的方式设置，在所述轴肩（13）的侧面自与所述连接头（10）的连接面向所述搅拌针（14）的方向设置有螺旋凹槽（131）；所述搅拌针（14）的锥形结构的底面为半球形结构（142）；所述搅拌头为一体式结构；

所述搅拌头用于角接接头搅拌摩擦焊接的方法包括：

将待焊板的焊接边缘预先加工45°坡口，采用定位压紧工装，将待焊板固定在工作台上，待焊板的角平分线方向竖直向上，将搅拌头沿角平分线方向旋转扎入待焊板内部，使搅拌头轴线位于角接焊缝角平分线上，待搅拌针全部进入待焊板并且轴肩与待焊板接触，搅拌头沿焊缝方向旋转行进，轴肩表面的螺旋凹槽摩擦板材表面材料并将其汇集到焊缝焊接部位，得到角接焊缝。

2.根据权利要求1所述的用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，所述轴肩（13）的锥角为80~100°。

3.根据权利要求2所述的用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，所述轴肩（13）上的螺旋凹槽（131）自上而下呈阿基米德螺纹线的形式，其中，所述螺旋凹槽（131）的槽深度为0.5~2.0mm，螺距为0.75~2.5mm。

4.根据权利要求1所述的用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，所述搅拌针（14）与所述轴肩（13）的底面相连接，且所述搅拌针（14）自与所述轴肩（13）相连接面向下呈直径逐渐减小的锥形结构，所述搅拌针（14）的锥角为30~50°。

5.根据权利要求4所述的用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，所述搅拌针（14）的锥形结构的侧面设置有螺纹结构（141）。

6.根据权利要求1所述的用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，所述连接头（10）包括夹持部（11）和连接部（12），所述连接部（12）的上部与夹持部（11）一体式连接，所述连接部（12）的下部与所述轴肩（13）一体式相连接。

7.根据权利要求6所述的用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，所述连接部（12）包括连接端（122）和散热端（121），其中，所述连接端（122）包括与所述轴肩（13）相连接的第一连接区段（1221）和与所述散热端（121）相连接的第二连接区段（1222），其中，

所述第一连接区段（1221）呈与所述轴肩（13）的顶面直径相一致的圆柱型结构，所述第二连接区段（1222）自与所述第一连接区段（1221）的连接面向上以直径逐渐增大的方式设置；所述连接端（122）的侧面呈弧面结构。

8.根据权利要求7所述的用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，在所述散热端（121）上设置有散热环（123），所述散热端（121）的上部与夹持部（11）形成一体式连接。

9.根据权利要求6所述的用于角接接头搅拌摩擦焊接的搅拌头，其特征在于，在所述夹持部（11）上沿其长度方向设置有弧形凹槽（111）。